汽車行業(yè)應(yīng)用
汽車半導(dǎo)體可以分為五大類，分別是功率器件（Power）、傳感器（Sensor）、處理器（Processor)、ASSP（主要是Connectivity和Amplifier）、Logic和其他。汽車中使用較多的半導(dǎo)體產(chǎn)品分別是傳感器、MCU和功率半導(dǎo)體。其中MCU占比很高，其次是功率半導(dǎo)體，功率半導(dǎo)體主要運(yùn)用在動(dòng)力控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、燃油噴射、底盤安全系統(tǒng)中。
傳統(tǒng)汽車中，功率半導(dǎo)體主要應(yīng)用于啟動(dòng)、發(fā)電和安全領(lǐng)域，新能源汽車普遍采用高壓電路，當(dāng)電池輸出高壓時(shí)，需要頻繁進(jìn)行電壓變化，對(duì)電壓轉(zhuǎn)換電路需求提升，此外還需要大量的DC-AC逆變器、變壓器、換流器等，這些對(duì)IGBT、MOSFET、二極管等半導(dǎo)體器件的需求量很大。
根據(jù)英飛凌的統(tǒng)計(jì)，平均一輛傳統(tǒng)燃油車使用的半導(dǎo)體器件價(jià)值為355美元，而純電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車使用的半導(dǎo)體器件價(jià)值為695美元，幾乎增加了一倍。其中功率器件增加尤為顯著，一輛傳統(tǒng)燃料汽車使用動(dòng)力系統(tǒng)功率半導(dǎo)體器件為17美元，而一輛純電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車上功率半導(dǎo)體器件價(jià)值為265美元，增加了近15倍。
圖表1:平均每輛汽車半導(dǎo)體使用金額（單位：美元）
IGBT具有高頻率、高電壓、大電流，易于開關(guān)等優(yōu)良性能。IGBT模塊作為核心高壓控制開關(guān)組件，其成本占據(jù)電機(jī)控制器成本的40-50%，占據(jù)新能源汽車整車成本的7-10%左右，直流充電樁20-30%的原材料成本是IGBT。
目前中國(guó)IGBT行業(yè)已經(jīng)能夠具備一定的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同能力。如設(shè)計(jì)方面有中科君芯、西安芯派等，制造方面，中芯國(guó)際、華潤(rùn)上華、上海先進(jìn)、華虹等，模組環(huán)節(jié)有中車西安永電、 愛帕克、南京銀茂等。IDM廠商有比亞迪，中車時(shí)代等。但中國(guó)IGBT芯片依然有進(jìn)90%依賴進(jìn)口，高端產(chǎn)品基本被歐美、日本企業(yè)壟斷，如英飛凌、三菱、富士電機(jī)、東芝、ABB等。
國(guó)外IGBT 技術(shù)起步較早，在設(shè)備、材料、芯片設(shè)計(jì)和晶圓制造上已經(jīng)構(gòu)筑了較高的壁壘，國(guó)產(chǎn)IGBT芯片的主要工藝設(shè)備和襯底片，乃至高端芯片都必須從國(guó)外采購(gòu)。而封裝層面上，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的功率密度、散熱性能、可靠性以及模塊設(shè)計(jì)等指標(biāo)也嚴(yán)重落后于國(guó)際IGBT廠商。 半導(dǎo)體技術(shù)在汽車中的應(yīng)用
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