IGBT產業“十三五”有望大發展

／中國電器工業協會電力電子分會 毛國鋒／

目前在硅基的IGBT器件領域，我國與國際先進水平差距明顯。國內已有多家企業從事IGBT的開發和生產，在解決了IGBT芯片“有和無”的基礎上實現了中低壓產品的突破，但問題是品種少、產量低、缺少高性能的產品（國產芯片結構還處于第四代），遠不能滿足市場的需求。

電力電子技術半個多世紀的發展證明：沒有領先的器件，就沒有領先的裝備，電力電子器件對電力電子技術領域的發展起著決定性的作用。

自1985年絕緣門極雙極型晶體管（IGBT）進入實際應用以來，由于具有絕緣柵型場效應管的高輸入阻抗及雙極型三極管的低導通壓降、以及驅動電路簡單、安全工作區寬等優點，IGBT快速成為主流電力電子器件，在10～100kHz的中壓、中電流應用范圍中占有十分重要的地位。IGBT及其模塊（包括IPMs）已經涵蓋了600V～6.6kV的電壓和（1～3500）A的電流范圍，應用IGBT模塊的100MW級的逆變器也已有商品問世。

在國家產業政策支持和國民經濟發展的推動下，我國IGBT技術和產業近年來取得了長足的進步，初步建立了從芯片設計到芯片封裝、測試的產業鏈。600V、1200V、1700V/100A～300A的IGBT和600V、1200V、1700V/100A～400A FRD的芯片已進入產業化階段，3300V、4500V、 6500V/32～63A的IGBT和3300V、4500V、 6500V/50～125A FRD的芯片已研發成功，并進入中試和量產階段；IGBT模塊的封裝技術也上了一個大臺階，國產芯片的600V、1200V、1700V、3300V/200～2400A的IGBT模塊已投入使用，采用國產芯片的4500V、6500V/600～1200A的IGBT模塊進入中試階段，有少量樣品正在試用。

不可否認的是，目前在硅基的IGBT器件領域，我國與國際先進水平差距明顯。國內已有多家企業從事IGBT的開發和生產，在解決了IGBT芯片“有和無”的基礎上實現了中低壓產品的突破，但問題是品種少、產量低、缺少高性能的產品（國產芯片結構還處于第四代），遠不能滿足市場的需求。同時，國產IGBT的市場缺乏政策性的引導和培育，用戶對國產器件使用的信心和認可不足，市場仍然由國外大公司如英飛凌、ABB和三菱等公司所壟斷。

但可喜的是，目前我國IGBT領域的企業通過國家的支持和鼓勵，正在不斷提高創新能力，改進完善工藝技術，不斷提高產品質量，增加品種形成系列化，提高產品附加值和市場競爭力，力爭改變市場被國外壟斷的局面。以嘉興斯達為代表的國產IGBT研發及制造商不斷攻克各種技術難關，快速實現產業化，并嚴把產品質量關，斯達IGBT模塊已廣泛應用于電焊機、變頻器、UPS、風電、光伏以及電動車等重要領域，并獲得用戶高度認可，在大多場合已基本可以完全替代國際品牌。國產品牌IGBT已形成與國際品牌競爭態勢，而且將愈演愈烈。

中國電器工業協會電力電子分會常務副理事長、中國寬禁帶功率半導體產業聯盟秘書長、中國IGBT技術創新與產業聯盟秘書長肖向鋒先生，多年來一直呼吁國家應以支持集成電路和軟件的待遇給予電力電子器件產業大力支持。他提出在“十三五”期間，國家應在電力電子技術和產業重點布局，并制定關鍵材料和關鍵器件的相關技術標準。尤其要重點支持IGBT產業發展，在軌道交通用IGBT、電力系統用IGBT、新能源汽車用IGBT以及平板全壓接IGBT等硅基高頻場控電力電子器件上，提高自主創新能力，突破溝槽、電場終止的設計和制造工藝技術，形成規模生產能力。

肖秘書長認為，電力電子器件產業是我國制造業的重要組成部分之一，在“十三五”期間，要按照《中國制造2025》的精神發展我國的電力電子器件產業，要堅持“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針，堅持“市場主導、政府引導，立足當前、著眼長遠，整體推進、重點突破，自主發展、開放合作”的基本原則，將“互聯網+”引入電力電子器件制造業，使信息化和電力電子器件制造產業深度融合，提高產業的技術創新能力，提升產業的制造智能化水平，通過中國制造業發展的“三步走”，把我國從今天的電力電子器件需求大國，建設成為電力電子器件的制造大國，繼而建設成電力電子器件的創造強國。

而在邁向電力電子器件制造大國和創造強國的偉大征程中，IGBT必將擔當大任！

“十三五”期間，國家應在電力電子技術和產業重點布局，并制定關鍵材料和關鍵器件的相關技術標準。尤其要重點支持IGBT產業發展，形成規模生產能力。