作为电力转换的核心器件，IGBT已广泛应用于新能源车电驱动、工控变频器、光伏风电、储能逆变器和充电桩等方面，在双碳背景下，市场规模成上升趋势。
近年随着国产替代化进程的加快，我国半导体行业快速成长，产能成倍速增长，毛利率同步上升，市占率进一步提升。根据全球知名的研究机构TrendForce集邦咨询的数据显示，预计今年全球IGBT的市场规模将达到67.2亿美元，其中中国为39.6亿美元，占比达到59%，成为全球IGBT最大的市场。
此外，全球能源紧缺、国际市场供货紧张等因素使得IGBT的国产替代显得更加至关重要。一直以来，功率半导体行业集中度高，中高端市场长期被国外厂商垄断，但近年来国产功率半导体厂商取得较大进步，从低端市场开始逐步向车用等高端应用市场渗透。
凭借着世界顶尖一流的研发团队以及集中且稳定的行业用户，赛晶科技集团有限公司（以下简称赛晶科技）在打造自主技术高端IGBT产品的路上稳步向前，攻克了一个又一个的难题，打破IGBT壁垒，最终实现了自主技术IGBT模块批量订单。
01
站在巨人的肩膀上
作为国产技术研发和创新先锋的赛晶科技，虽然2019年才启动IGBT项目，却在短短4年的时间打造出中国高端IGBT，并成为赛晶在功率半导体领域的核心产品。
目前，国内大部分企业都是从低电压、小功率开始业务起步，而在中压大功率领域，例如1200V/750A、600A，至今也没有几个国内企业能涉足。赛晶科技选择了迎难而上，直接锁定国际品牌几乎垄断的中压大功率IGBT领域，包括电动汽车、新能源发电等，最终凭借国际一流的技术实力和20年的功率半导体行业积淀，在国产企业中脱身而出，取得了独特的先发优势。
对于功率半导体企业而言，4年的时间并不算长，但是对于赛晶科技来说，在这个领域深耕4年，所积累的企业资源和产品力可以称得上是家底殷实。
赛晶科技成立于2002年，并同时作为ABB在中国市场的独家分销商，借助科技攻关，依靠阳极饱和电抗器等拳头产品，迅速成为特高压与柔性直流输电设备的主要供应商。目前，赛晶科技在特高压直流输电领域累计供应量阳极饱和电抗器近2万台，电力电容器近4千万千乏。
成立至今，赛晶科技一路飞速发展，不仅创造了众多自主技术研发成果，还在40余个特高压直流输电、柔性直流输电工程，以及风电、光伏、电动汽车、工业电控等领域，取得出色成绩，成为多个领域的国内独家或主要供应商。
赛晶科技创始人项颉在瑞士兰兹伯格的ABB半导体公司任职3年，并在此后与ABB半导体深入合作了20年，从而积累了丰富的技术经验与行业人脉。
值得一提的是，赛晶科技的技术团队拥有国内IGBT领域最豪华的配置，由国际和国内顶级IGBT技术专家，以及在功率半导体领域拥有优秀业绩、几十年实践经验的行业领导者组成。
瑞士SwissSEM公司CEO Roland拥有超过25年的行业经验，曾在ABB担任副总裁（高级管理团队成员），CTO Arnost曾任瑞士ABB半导体公司研发团队Leader。同时，赛晶亚太半导体的总经理张强曾任中国中车IGBT应用测试部负责人以及技术总监梁杰曾在中国中车以及英飞凌担任高级工程师。说赛晶科技“站在了巨人的肩膀上”不足为过。
02
自研芯片、模块获客户认可
IGBT，即绝缘栅双极型晶体管，被视为电力领域的“CPU”，根据其结构特性，适用于较低频及较高功率的应用。随着制程及设计的进步，IGBT正逐渐被应用于高频及高功率领域。如今，中国制造技术发展迅速，在众多领域取得了令世界瞩目的成绩，然而IGBT作为至关重要的基础器件，国内却主要依靠进口，特别是IGBT芯片技术，距离国外企业仍存在较大差距。
2019年，赛晶科技成立了瑞士SwissSEM、赛晶亚太半导体公司，启动IGBT研发生产项目，并确立了“打造具备国际一流水平的国产IGBT芯片和IGBT模块”的目标。高速发展之下，赛晶科技距离这个目标越来越近。
目前，赛晶的芯片覆盖最主流需求的三大电压——750V、1200V、1700V，模块覆盖了最主流需求的三大封装——ED封装IGBT模块、ST封装IGBT模块、EV模块，主攻电动汽车、新能源发电、工业电控的高端应用市场。
已经量产的赛晶科技i20芯片，达到甚至超越了国外竞品的综合性能。i20芯片采用了先进的3D结构和P+设计，超薄N-基层设计和缓冲层和阳极激光退火工艺，带来了高达250A电流和175℃最大工作结温的卓越性能，测试性能优于目前国际主流供应商第4代同类芯片水平，比肩其第7代芯片技术的性能。目前，赛晶科技的i20 IGBT芯片以出色的表现，通过了市场主流新能源汽车厂家的测试验证，并已经开始大批量交付芯片给客户使用，这也是对赛晶IGBT芯片卓越品质的最佳佐证。
今年2月，赛晶科技自主研发的ED封装IGBT模块取得突破，与国内光伏行业的某知名企业正式签订框架采购框架协议，包含用于其集中式光伏逆变器等产品的数万只 ED封装IGBT模块。这是赛晶自主技术 IGBT模块的首个批量订单，也是取得客户认可并开始批量销售和应用的里程碑事件。
赛晶科技相关负责人表示，“集中式光伏逆变器用IGBT市场，之前一直被英飞凌、富士、三菱占据，这是国内产品首次亮相该领域。随着测试的顺利推进，我们相信将凭借国际一流的技术水平和产品可靠品质，赛晶自主技术IGBT模块产品将赢得越来越多客户的认可和订单，本次合同签订仅仅是一个开始。”
赛晶科技自主研发ED封装IGBT模块，采用i20 IGBT芯片组，拥有1200V/750A和1200V/600A等多个型号产品，外部采用行业通用的标准外型，可实现 pin to pin 完全替代，内部独特的直线式优化设计，具有卓越的低损耗、高鲁棒性，以及175度最高工作结温，在光伏、风电、电动汽车、工业电控等领域具有广阔市场。
赛晶科技的模块并非简单的模仿国外主流产品设计，而是建立对技术深刻理解基础上。全面的优化与创新，使得采用i20芯片组的ED封装IGBT模块、ST封装IGBT模块，在分别与业内同类产品对比中，均取得了明显的优势。
从芯片到模块开发，赛晶科技做到了完全自研，拥有众多专利，形成了自有的一套体系，这也是赛晶的核心半导体技术。同时，赛晶科技采用了全自动制造生产线，是国际范围内最先进的IGBT生产线，所有制造环节完全自动化，全部工艺环节均无需人工介入，从而保证了极高品质的工艺参数一致性和稳定性。世界领先的智能制造管理系统，可对每一个产品的全部工艺参数，所用物料和配件追溯；对全部工艺环节和检测结果进行实时、智能监控。全面的信息数据，可大幅提升工艺的持续改进效率，带来极佳的可靠性和一致性。
据了解，赛晶科技碳化硅产品布局也正在启动中，计划在今年底前推出第一款碳化硅模块。
03
国产IGBT飞速发展
目前全球功率半导体器件主要由欧洲、美国、日本三个国家和地区，他们凭借先进的技术和生产制造工艺，以及领先的品质管理体系，大约占据了全球70％的市场份额。随着全球制造业向中国转移，中国已逐渐成为全球最大的IGBT市场，但在IGBT芯片市场上，90%主要依赖进口。也就是说，中国是IGBT最大的需求市场，但并不是IGBT的供给市场，IGBT国产化需求刻不容缓。
在“十四五”规划和“双碳”目标下，新能源汽车和新能源发电等领域持续快速发展，这两大领域都离不开功率半导体，而功率半导体领域最核心的便是IGBT。所以“双碳”目标下，IGBT的重要性比以往更加凸显。项颉预测，未来10年IGBT市场有望在现有基础上翻五到六倍。
伴随着行业景气度的好转和政策的推动，功率半导体企业将面临更加广阔的市场机遇，当下各企业都在摩拳擦掌，推出具有竞争力的产品和技术。特别是目前国内IGBT企业在芯片设计、晶圆制造、模块封装等整个产业链基本都有布局。同时，伴随国家政策、资金的倾斜，国内IGBT行业的发展也获得了前所未有的动能。此外，出于供应链安全考虑，在不同领域的下游厂商，都更多倾向使用国内厂商产品。
在项颉看来，国内厂商发展具有自身优势，从需求端讲，中国功率半导体需求量世界第一；从供给端讲，自主可控产业链正在形成。此外，国内厂商相较于国外厂商往往具备成本与定制化的相对优势，因此国产IGBT必定会崛起。
项颉坦言，在低电压、小功率、技术难度和性能要求相对较低的领域，国内企业取得了不错的成绩，特别是模块封装企业进步明显。但不可否认的是，在中压大功率的IGBT芯片和模块领域，国内与国外技术差距较大。长期以来，我国在IGBT领域面临卡脖子问题，如今透过赛晶科技可以看到国产IGBT正在飞速发展，国产替代的曙光也在一步步变得更加明亮。
这是一个群雄逐鹿的时代，尤其对国内IGBT企业而言，稍有落后可能就被大浪淘沙。赛晶科技极力打造自主技术高端IGBT产品的战略目标，不仅要填补国内的空白，更要走向世界，成为中国制造的IGBT名片。
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