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賽晶科技:在IGBT國產化的道路上一往無前

以下文章來源于《變頻器世界》 ,作者明菲


近年來,受益于社會經濟、技術水平的進步以及應用領域的拓寬,功率半導體的市場空間穩步增長。新能源汽車及充電樁、智能裝備制造、物聯網、新能源發電、軌道交通等新興領域逐漸成為功率半導體的重要應用市場,大大增加了對功率半導體器件的需求。

而隨著IGBT需求持續增長,行業出現“供需失衡”的情況,國內市場甚至出現“一芯難求”的局面。芯片緊缺給各個行業帶來重大影響的同時也加速了“國產替代”的步伐。一直以來,功率半導體行業集中度高,中高端市場長期被國外廠商壟斷,但近年來國產功率半導體廠商取得較大進步,從低端市場開始逐步向車用等高端應用市場滲透。

6月23日下午,賽晶亞太半導體IGBT生產線竣工投產儀式在賽晶IGBT生產基地成功舉辦,這標志著其IGBT生產線的正式投產。IGBT生產線的投產不僅有助于提高賽晶的市場競爭力,對未來的經營業績帶來積極影響,還對賽晶布局功率半導體器件產業以及未來發展具有戰略性意義。那么,IGBT產線投產后,是否能夠緩解目前供需失衡的市場現狀?未來賽晶IGBT市場及發展戰略有著怎樣的布局?帶著這些疑問,《變頻器世界》特別走進賽晶IGBT生產基地,與賽晶科技董事長項頡就這些方面進行了探討。


 

賽晶科技董事長 項頡

 

三年內有望覆蓋大部分IGBT模塊市場


2000平方米的潔凈車間內,首條封裝測試生產線已投入運行。“生產線正式投產,是賽晶IGBT項目的重要里程碑,也是賽晶邁向國際領先功率半導體企業的一個良好開始。”項頡激動地表示,如果一切順利,今年四季度該條生產線將會實現量產,屆時公司產品批量供貨,項目產能釋放,就會迅速幫助市場與企業解決缺貨問題,緩解供需失衡的現狀。

開展IGBT技術自主研發,打造中國高端IGBT產品,賽晶一直在行動。2019年3月,賽晶正式啟動了自主技術IGBT項目。隨后,2019年7月賽晶IGBT項目正式簽約落戶嘉善,2020年6月賽晶IGBT生產基地動工建設,同年9月賽晶首款IGBT芯片和模塊產品正式推出,首條生產線于2021年6月23日竣工投產。賽晶科技IGBT一期項目共計規劃建設2條IGBT芯片背面工藝生產線、5條IGBT模塊封裝測試生產線,建成后年產能將達到200萬件IGBT模塊產品。

IGBT,即絕緣柵雙極型晶體管,被視為電力領域的“CPU”,是具有驅動功率小與飽和壓降低等優點的半導體功率器件,被比喻為功率半導體領域皇冠上的明珠。中國制造技術發展迅速,在眾多領域取得了令世界矚目的成績,然而IGBT作為至關重要的基礎器件,國內卻主要依靠進口,特別是IGBT芯片技術,距離國外企業仍存在較大差距。

項頡表示,IGBT是目前技術最先進、應用最廣泛的功率半導體器件,是眾多國家重點發展的新興技術領域的關鍵性基礎元器件。賽晶作為國產技術研發和創新的先鋒,目標是打造出具備國際一流水平的國產IGBT芯片。以賽晶推出的首款i20芯片為例,通過實測,英飛凌同樣規格的芯片是200A,而賽晶可以到250A,性能要高20%以上。

從目前的研發與生產進度看來,三年內,賽晶研發的芯片和模塊技術將可以覆蓋大部分IGBT模塊市場。


三大優勢助力走向IGBT國產化道路


2002年,賽晶電力電子集團有限公司成立,并同時成為了ABB在中國市場的獨家分銷商。隨后,賽晶借助科技攻關,依靠陽極飽和電抗器等拳頭產品,迅速成為特高壓與柔性直流輸電設備的主要供應商。2010年10月13日,賽晶電力電子在香港聯交所掛牌上市。目前,公司主營業務包括輸配電業務、電氣化交通業務、工業及其他,擁有“功率半導體及配套器件技術”和“新興電力技術”兩大業務集群,包含十余個系列、上百種產品。

眾所周知,IGBT產品投資高,風險高,要做到一定規模才有明顯的收益。作為分銷商的賽晶為何要走國產IGBT自主研發之路?這就要從賽晶集團創始人項頡的經歷說起。曾在瑞士蘭茲伯格的ABB半導體公司擔任工程師的項頡,工作期間近距離接觸了世界頂級公司在IGBT領域的核心技術。在被國外技術的先進性所震撼的同時,也深深地認識到了中國在該領域的落后和差距。因此,“打造屬于中國自己的IGBT技術和產品”就成為了項頡最大的心愿。

經過十多年的力量積蓄,2016年起,賽晶電力電子著手開始進行IGBT相關的研發性工作,并在2018年進入電動汽車用數字式IGBT驅動的領域。項頡深知做IGBT,人才的重要性,因此花了2年的時間集結了一批來自ABB或者其它國際頂尖企業的人才,他們對于功率半導體有著很深理解與豐富經驗。

2019年,賽晶電力電子啟動IGBT研發及生產項目,并成立瑞士SwissSEM Technologies AG公司及賽晶亞太半導體科技(浙江)有限公司,專注打造中國國產高端IGBT產品。SwissSEM公司負責IGBT芯片的研發設計工作,總部位于瑞士,賽晶半導體公司負責IGBT模塊制造工作,生產基地落戶于浙江嘉善經濟技術開發區。SwissSEM公司CEO Rolan擁有超過25年的行業經驗,曾在ABB擔任副總裁(高級管理團隊成員),CTO Arnost曾任瑞士ABB半導體公司研發團隊Leader。同時,賽晶亞太半導體的總經理張強曾任中國北車IGBT應用測試部負責人以及技術總監梁杰曾在中國北車以及英飛凌擔任高級工程師。

賽晶從代理銷售業務起步到今天擁有國際一流自主研發實力,在項頡看來,離不開其三大優勢。首先是擁有世界頂尖一流的研發團隊。其次是行業用戶集中且穩定,公司從2000年左右就進入電力行業,有著豐富的資源與渠道,客戶多為行業中的領軍企業。此外,公司還生產IGBT的配套產品,擁有配套產業鏈。也正是有這三大優勢的助力,讓賽晶在IGBT國產化的道路上一路披荊斬棘。
談及將把研發設計工作放在瑞士做的原因,項頡認為,科研要有海納百川的胸懷,實體經濟采取閉門造車的方式會很危險,只有國內外協作才能推動行業的發展。賽晶做IGBT不僅要填補國內的空白,更要走向世界,打造中國制造的IGBT名片。

2020年11月,“賽晶電力電子集團有限公司”更名為“賽晶科技集團有限公司”。提及更名的原因,項頡表示,公司的核心競爭力是科技領先,更名可以更好的反映賽晶立足于科技創新的戰略定位和發展方向。目前,公司將把發展方向重點放在IGBT等核心電力電子元器件和固態開關等前沿性的電力電子技術上,這兩個方向都有著較為巨大的潛力市場。“我一直追求做電力電子的前沿技術,因為我覺得要做產品,就要和別人做不一樣的。"項頡說。


保障產品質量才能通過市場檢驗


隨著“十四五”規劃的落地,“碳達峰、碳中和”已成為新時代的焦點。在環保、節能的趨勢和政策推動下,IGBT等功率半導體器件所發揮的作用越來越巨大,其重要性將無可替代,尤其在綠色環保與節能領域,在未來將有著更大的突破空間。“十四五”規劃綱要中,明確將IGBT列為未來重點攻關技術之一,這無疑為IGBT的發展又增添了一把火。

目前全球的功率半導體器件主要由歐洲、美國、日本三個國家和地區提供。英飛凌、三菱電機、富士電機、安森美和ABB等海外廠商,憑借先進的技術和生產制造工藝,以及領先的品質管理體系,大約占據了全球70%的市場份額。而在需求端,全球約有39%的功率半導體器件產能被中國大陸所消耗,是全球最大的需求大國,但其自給率卻僅有10%,嚴重依賴進口。

隨著IGBT需求持續增長,行業出現“供需失衡”的情況。2020年,受國際形勢和疫情影響,芯片市場供應出現緊缺、漲價等問題。同時,國家大力發展半導體產業,無疑加快了國產代替的進程,為國產企業帶來了機遇。

“貿易摩擦事件之前,客戶關心的是價格和供貨,貿易摩擦事件之后,客戶關注的是科技領域的自主可控。另外,受疫情影響,國外大廠的交貨時間紛紛延遲。這對國產IGBT的發展是一個很好的時機。”項頡認為,國內廠商發展具有自身優勢,從需求端講,中國功率半導體需求量世界第一;從供給端講,自主可控是發展趨勢。此外,國內廠商相較于國外廠商往往具備成本與定制化的相對優勢,因此國產IGBT必定會崛起。

項頡坦言,疫情爆發后,對賽晶的影響還是比較大的。首發產品的封裝測試因為疫情,比原定時間延期了6-8個月,否則今年年初產品就已經可以量產了,但IGBT產品總體的研發封裝速度已經十分出眾。

近兩年在國產替代趨勢推動下,眾多企業紛紛加碼布局功率半導體產業。對此,項頡認為市場的有序競爭是好事,有競爭才能保證前進。半導體可以說是目前人類工程最復雜的產品,要做好不是這么容易的,企業最終還是要經過市場的檢驗才能存活下來。“未來對于這個行業而言,關鍵是產品實力。IGBT產品本身價格不貴,但一旦出現故障維修,其維修成本可能極其昂貴。所以,只有保障了產品質量,才能再談其他。”項頡表示。

項頡透露,公司將全力推進IGBT項目的實施,盡快完成打造自主技術高端IGBT產品的戰略目標,并使之成為公司長期發展的新動能。全球半導體創業的熱土在中國,中國對于半導體的估值是最高的,因此公司有計劃拆分IGBT業務在國內上市。 

 

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