在之前的文章里面，我们分析介绍了功率半导体行业。功率半导体主要产品包括功率器件（二极管、IGBT、MOS、BJT）。其中，MOS、IGBT属于第二代功率半导体器件，附加值更高。
新型功率半导体器件IGBT已成为电力电子领域开关器件的主流发展方向。今天呢，飞鲸投研就来分析介绍一下IGBT行业。
IGBT是在电器设备中实现电能转换、传输和控制的核心器件，可以说是电力电子装备的“心脏”，高效节能减排的主力军。
作为电力电子技术最具代表性的产品，IGBT是工业控制及自动化领域的核心元器件，能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的，应用场景包括变频器、逆变焊机、电磁感应加热、工业电源等。
IGBT广泛应用于工业、汽车、通信及消费电子领域，其主要电压应用范围在600V及以上。由于经济的飞速发展，我国能源需求量大幅上升，在节能减排政策的背景下，新能源发电、新能源汽车等节能效果明显的产品近年来市场规模不断扩大。
（1）低压领域：IGBT主要应用于变频白色家电、新能源汽车、新能源充电桩等领域，随着变频家电和新能源汽车渗透率的逐步提升，带动相关IGBT需求持续上升。
（2）中压领域：随着信息产业与高端制造业的快速发展，新能源并网和电网工程建设工程逐步加强，我国工业逆变焊机、逆变频器市场持续升温，USB电源与新能源发电市场稳步增长。
（3）高压领域：主要应用于轨道交通和电网传输领域，二者发展规模与投资规模持续增长。
IGBT发展不断超预期，国内厂商迎来快速发展的黄金时期。目前，全球IGBT领域，不管是芯片、单管还是模块，英飞凌、三菱、富士电机都占据了50%以上的市场份额。同时，在3300V以上的高端IGBT领域，海外厂商的IGBT产品的市场优势地位仍十分明显。
中国已经成为全球最大的IGBT市场，但国产化率低，国产替代空间大。2021年
IGBT模块在新能源汽车领域中发挥着至关重要的作用，是新能源汽车电机控制器、车载空调、充电桩等设备的核心元器件。新能源汽车中的功率半导体价值量提升十分显著，根据英飞凌年报显示，新能源汽车中功率半导体器件的价值量约为传统燃油车的5倍以上。其中，IGBT约占新能源汽车电控系统成本的37%，是电控系统中最核心的电子器件之一。
因此，未来新能源汽车市场的快速增长，有望带动以IGBT为代表的功率半导体器件的价值量显著提升，从而有力推动IGBT市场的发展。
5、电力电子技术王兆安第五版课后答案②IGBT是新能源发电行业核心器件，光伏、发电逆变器拉动IGBT需求。IGBT在光伏行业主要应用于光伏逆变器，占其价值量的15%-20%。
由于光伏发电输出的电能不符合电网要求，需通过光伏逆变器将其整流成直流电，再逆变成符合电网要求交流电后输入并网。IGBT模块是光伏逆变器的核心器件，占逆变器价值量的15%-20%。
根据有关部门的要求，我国近年来将发力于科技端的基础设施建设，包含5G基建、特高压、城际高速铁路和轨道交通、新能源车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网等七大新基建板块，其中5G基站、新能源车充电桩、城际高铁和城市轨道交通和特高压等新基建领域都会大量使用IGBT，有效拉动IGBT需求。
6、电力电子技术教材IDM：IDM模式即垂直整合制造商，是指包含电路设计、晶圆制造、封装测试以及投向消费市场全环节业务的企业模式，IGBT芯片、快恢复二极管芯片设计只是其中的一个部门，同时企业拥有自己的晶圆厂、封装厂和测试厂。该模式对企业技术、资金和市场份额要求极高，目前仅有英飞凌、三菱等少数国际巨头采用此模式。
Fabless模式：Fabless是Fabrication（制造）和less（没有）的组合。Fabless模式是集成电路行业的一种经营模式，即企业自身专注于芯片设计，而将芯片制造外协给代工厂商生产制造的模式，而芯片代工厂商负责采购硅片和加工生产。Fabless模式的企业无需投资建立晶圆制造生产线，减小了投资风险，能够快速开发出终端需要的芯片。
国外巨头大多数均采用IDM模式，而国内典型公司如斯达半导采用的Fabless+模组的模式：Fabless的模式在中国比较流行的主要原因在于，功率半导体并不是需要特别高精尖的晶圆厂代工，而单独建产线资本回收期非常长，另外大陆有较多的成熟工艺代工厂产能足够支配，因此对于国内厂商大多是后进者来说，在快速追赶期Fabless也不失为一种比较好的模式。
7、电力电子技术能实现的电力变化有IGBT产业链主要包括IGBT芯片设计、制造、模块封测三大部分，全球龙头企业多为IDM模式，如英飞凌、安森美等企业；也有具备设计和模块封测的企业，如斯达半导、宏微科技；还有只具备模块生产制造能力的企业，如赛米控。
IGBT为功率半导体中增速最快的细分产品，深度受益于新能源汽车渗透率的提升和逆变器出货量的快速增长，2022年车载IGBT增速接近100%。
IGBT竞争格局仍以海外龙头为主，但国内逐渐挤出海外公司。从竞争格局来看，英飞凌是绝对龙头，时代电气、斯达半导、比亚迪、士兰微国内领先。
8、电力电子技术包括电力电子器件制造变流技术和3月31日至4月2日，以“推进中国汽车产业现代化”为主题的中国电动汽车百人会论坛（2023）在北京举办。华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙受邀出席，发表了主题为“融合数字技术和电力电子技术，推动绿色能源与交通电动化融合发展”的演讲。
侯金龙表示，交通行业在全球碳排放中的占比为23%，交通行业电动化是碳中和的关键路径之一。在交通电动化领域，华为数字能源定位为动力域解决方案提供商及充电网络解决方案提供商。通过智能电动和充电网络的高质量协同发展，提升用户体验，加速电动化进程。
侯金龙强调，在动力域领域，我们定位为部件供应商，致力于帮助车企造好车，为用户带来最佳的驾乘体验。
9、电力电子技术期末考试试题及答案世界已经进入低碳的智能网联电动汽车时代，低碳化、数字化是这个新时代的两个确定性趋势。
数字化——通过4T技术，即数字技术Bit、电力电子技术Watt、热管理技术Heat、储能管理技术Battery的融合，会大大加速汽车产业实现电动化与智能化。电动化的关键是将动力电池、电力电子技术与数字控制技术相互融合。智能化是通过传感、网联、AI等数字技术，实现智能有序充电、自动驾驶、智能网联、车路协同等应用，改变出行体验。
针对影响交通电动化进程的充电不便捷、续航焦虑和性价比不高三大问题，华为数字能源聚焦智能电动与充电网络的高质量协同发展，推动绿色能源与交通电动化融合发展。
10、电力电子技术基础知识点总结充电网络方面。当前充电设施发展滞后成为电动化进程的瓶颈。要实现“有路的地方就有充电”，一方面，充电设施应定位为社会新基础设施，兼顾社会效益与经济效益，实现统一规划、统一标准、统一建设、统一运营，并优先发展“高速公路服务区”“城市公共”两大场景下的超充；另一方面，充电基础设施需向高质量、高安全、可演进方向发展。
华为数字能源推出的全液冷、光储一体化超充架构，支持两个协同——“车桩协同，桩网协同”，致力于打造极简架构、极高质量、极致体验的充电基础设施，让“新能源车用新能源电”。目前，华为已与多个城市合作，构建高质量充电基础设施，打造“城市一张网”“高速一张网”，如携手广州打造全球首个“超充之都”，在深圳加快推进“充储放”、VPP技术落地，助力重庆打造充储泊体验一张网，并与郑州公共服务单位一起开展智慧充电、停充一体化等实践。
单丝不成线，独木不成林。面向未来，华为数字能源将携手业界同仁、客户和伙伴，共同打造开放、合作的产业生态，为交通电动化、碳中和贡献力量，共建绿色美好未来。（来源：华为数字能源）
