在新能源汽車中，IGBT其實是很重要的一部分，它對于一輛汽車的穩定性與安全性有著至關重要的影響；燃油車和新能源汽車的差異，主要體現在動力系統方面，而動力系統=動力電池+電機+電控系統，在新能源汽車中，IGBT主要應用于驅動系統、空調和充電樁領域；新能源汽車中升壓器（電控用）、逆變器（空調和電池熱管理）和充電樁都需要IGBT。

　　IGBT產生的背景

　　在半導體領域中功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉換等。功率半導體細分為功率器件（分立器件的一支）和功率IC（集成電路的一支）。從技術發展來看，功率分立器件的演進路徑基本為二極管到晶閘管到MOSFET再到IGBT，其中，IGBT是功率半導體新一代中的典型產品。

　　功率器件按照驅動方式可以分為兩大類，分別是電壓型控制器件和電流型控制器件。電壓型控制器件主要是通過改變調節控制端電壓來控制器件的開通與關斷，而電流型控制器件則主要是通過改變調節控制端電流大小來控制器件的開通與關斷。電流控制型器件的共同特點是導通損耗小，所需驅動功率小，但是驅動電路復雜，工作頻率較低，如晶閘管、二極管、BJT等。而電壓控制型器件的共同特點在于輸入阻抗高、所需驅動功率小、驅動電路簡單、工作頻率高，如IGBT、MOSFET等。

　　MOSFET主要應用于中小功率場合如電腦功率電源、家用電器等，具有門極輸入阻抗高、驅動功率小、開關速度快、開關損耗小的特點。但隨著下游應用發展越來越快，MOSFET的電流能力顯然已經不能滿足市場需求。為了在保留MOSFET優點的前提下降低器件的導通電阻，人們曾經嘗試通過提高MOSFET襯底的摻雜濃度以降低導通電阻，但襯底摻雜的提高會降低器件的耐壓。如果在MOSFET結構的基礎上引入一個雙極型BJT結構，就不僅能夠保留MOSFET的原有優點，還可以通過BJT結構提高器件的電流能力。

　　BJT即為雙極型晶體管，俗稱三極管，在三極管中,空穴電子和自由電子都參與導電,稱為雙極型器件;而MOS管只有多子導電,稱為單極型器件。在放大狀態工作時,三極管發射結正偏,有基極電流,相應的輸入電阻較小,約為103Ω。由于BJT 是雙極性器件，在工作過程中，器件結構漂移區中有注入載流子貯存時間，導致其不能在高頻下工作。

　　在經過技術上的不斷改進后，結合了兩者優勢的IGBT應運而生。目前，IGBT已經能夠覆蓋從600V~6500V的電壓范圍，應用涵蓋從工業電源、變頻器、新能源汽車、新能源發電到軌道交通、國家電網等一系列領域。IGBT憑借其高工作頻率、高電流性能、開關損耗小等優點在龐大的功率器件世界中贏得了自己的一片領域。

　　在新能源汽車領域

　　IGBT約占電機驅動系統成本的一半，而電機驅動系統占整車成本的15-20%，也就是說IGBT占整車成本的7-10%，是除電池之外成本第二高的元件，也決定了整車的能源效率。此外直流充電樁的核心也是IGBT管，直流充電樁30%的原材料成本就是IGBT。作為一種功率半導體，IGBT應用非常廣泛，小到家電、大到飛機、艦船、交通、電網等戰略性產業。此外，IGBT還是國家“02專項”的重點扶持項目，已經全面取代了傳統的Power MOSFET，被稱為電力電子行業里的“CPU”。

　　在電動汽車的“三電”方面，TESLA的Model S使用的三相異步驅動電機，其中每一相的驅動控制需要使用28顆塑封的IGBT芯片，三相共需要使用84顆IGBT芯片。算算總量，就可知需求的龐大。此外，充電樁的核心部件也要用到IGBT芯片。

　　按照IGBT模塊工作時的電壓，它的應用領域大致分為五類：

　　650V——應用于新能源汽車、家電和工業變頻；

　　1200V——應用于光伏、電磁爐、電焊機、新能源汽車行業；

　　1700V——應用于太陽能，風電等領域；

　　3300V——應用于動車、高鐵、國家電網等領域；

　　6500V——高鐵、工業電機、動車、智能電網等領域；

　　從IGBT下游應用領域的占比來看，前三個場景分別是新能源汽車（占比31%）、家電（占比27%）、工業控制（占比為20%）。

　　臺灣茂矽電子成立于1987年；臺灣茂硅晶圓制造長期聚焦在功率半導體元件及電源管理IC領域，主要產品有溝槽式功率金屬氧化物半導體場效應電晶體（Trench Power MOSFET）、溝槽式絕緣柵雙極電晶體（Trench IGBT）、類比IC (Analog IC)以及各種二極體（Diode）等，客戶終端產品廣泛應用于電腦、液晶螢幕與電視、手機電池、工具機、LED照明、電源及汽車電子等領域。

　　目前市面上出現的晶圓直徑主要是150mm、200mm、300mm，分別對應6英寸、8英寸、12英寸的晶圓；國產芯片在晶圓的產能上，也就是在6寸上有優勢；

　　全球10大8”晶圓廠約有40座,其中33座在亞洲(臺灣15座,中國8座)在2019-2021產能僅擴廠5%,仍不足以滿足后續電動車與工業控制市場,導致IGBT持續漲價。

　　由工采網代理的臺灣茂矽電子推出的IGBT晶圓是有幾款1200V、FS工藝(15A、25A、40A)6寸IGBT晶圓片；1200V壕溝和現場停止技術；低開關損耗；正溫度系數；簡單的平行技術。

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