IGBT产业“十三五”有望大发展

／中国电器工业协会电力电子分会 毛国锋／

目前在硅基的IGBT器件领域，我国与国际先进水平差距明显。国内已有多家企业从事IGBT的开发和生产，在解决了IGBT芯片“有和无”的基础上实现了中低压产品的突破，但问题是品种少、产量低、缺少高性能的产品（国产芯片结构还处于第四代），远不能满足市场的需求。

电力电子技术半个多世纪的发展证明：没有领先的器件，就没有领先的装备，电力电子器件对电力电子技术领域的发展起着决定性的作用。

自1985年绝缘门极双极型晶体管（IGBT）进入实际应用以来，由于具有绝缘栅型场效应管的高输入阻抗及双极型三极管的低导通压降、以及驱动电路简单、安全工作区宽等优点，IGBT快速成为主流电力电子器件，在10～100kHz的中压、中电流应用范围中占有十分重要的地位。IGBT及其模块（包括IPMs）已经涵盖了600V～6.6kV的电压和（1～3500）A的电流范围，应用IGBT模块的100MW级的逆变器也已有商品问世。

在国家产业政策支持和国民经济发展的推动下，我国IGBT技术和产业近年来取得了长足的进步，初步建立了从芯片设计到芯片封装、测试的产业链。600V、1200V、1700V/100A～300A的IGBT和600V、1200V、1700V/100A～400A FRD的芯片已进入产业化阶段，3300V、4500V、 6500V/32～63A的IGBT和3300V、4500V、 6500V/50～125A FRD的芯片已研发成功，并进入中试和量产阶段；IGBT模块的封装技术也上了一个大台阶，国产芯片的600V、1200V、1700V、3300V/200～2400A的IGBT模块已投入使用，采用国产芯片的4500V、6500V/600～1200A的IGBT模块进入中试阶段，有少量样品正在试用。

不可否认的是，目前在硅基的IGBT器件领域，我国与国际先进水平差距明显。国内已有多家企业从事IGBT的开发和生产，在解决了IGBT芯片“有和无”的基础上实现了中低压产品的突破，但问题是品种少、产量低、缺少高性能的产品（国产芯片结构还处于第四代），远不能满足市场的需求。同时，国产IGBT的市场缺乏政策性的引导和培育，用户对国产器件使用的信心和认可不足，市场仍然由国外大公司如英飞凌、ABB和三菱等公司所垄断。

但可喜的是，目前我国IGBT领域的企业通过国家的支持和鼓励，正在不断提高创新能力，改进完善工艺技术，不断提高产品质量，增加品种形成系列化，提高产品附加值和市场竞争力，力争改变市场被国外垄断的局面。以嘉兴斯达为代表的国产IGBT研发及制造商不断攻克各种技术难关，快速实现产业化，并严把产品质量关，斯达IGBT模块已广泛应用于电焊机、变频器、UPS、风电、光伏以及电动车等重要领域，并获得用户高度认可，在大多场合已基本可以完全替代国际品牌。国产品牌IGBT已形成与国际品牌竞争态势，而且将愈演愈烈。

中国电器工业协会电力电子分会常务副理事长、中国宽禁带功率半导体产业联盟秘书长、中国IGBT技术创新与产业联盟秘书长肖向锋先生，多年来一直呼吁国家应以支持集成电路和软件的待遇给予电力电子器件产业大力支持。他提出在“十三五”期间，国家应在电力电子技术和产业重点布局，并制定关键材料和关键器件的相关技术标准。尤其要重点支持IGBT产业发展，在轨道交通用IGBT、电力系统用IGBT、新能源汽车用IGBT以及平板全压接IGBT等硅基高频场控电力电子器件上，提高自主创新能力，突破沟槽、电场终止的设计和制造工艺技术，形成规模生产能力。

肖秘书长认为，电力电子器件产业是我国制造业的重要组成部分之一，在“十三五”期间，要按照《中国制造2025》的精神发展我国的电力电子器件产业，要坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，将“互联网+”引入电力电子器件制造业，使信息化和电力电子器件制造产业深度融合，提高产业的技术创新能力，提升产业的制造智能化水平，通过中国制造业发展的“三步走”，把我国从今天的电力电子器件需求大国，建设成为电力电子器件的制造大国，继而建设成电力电子器件的创造强国。

而在迈向电力电子器件制造大国和创造强国的伟大征程中，IGBT必将担当大任！

“十三五”期间，国家应在电力电子技术和产业重点布局，并制定关键材料和关键器件的相关技术标准。尤其要重点支持IGBT产业发展，形成规模生产能力。