새로운 에너지 자동차의 비용 구성 중 가장 큰 것은 당연히 동력 배터리이고, 두 번째로 높은 것은 IGBT (절연 게이트 바이폴라 트랜지스터) 이다. 전원 배터리 배터리와 이름이 같은' 듀얼 코어' 중 하나로 차량 비용의 5% 정도를 차지하는 IGBT 가 점점 중요해지고 있다.
IGBT 는 얼마나 중요할까요? 구동 시스템의 DC 와 AC 전력 간의 전환을 직접 제어하고 전동차의 토크, 최대 출력 전력 등 핵심 지표를 결정하는 것은' 한 발짝 내딛고 온몸을 움직이다' 는 것이다.
이에 따라 총 6543.8+0 억원을 투자한 비아디 IGBT 프로젝트가 최근 창사에서 본격적으로 착공돼 눈길을 끌고 있다. 이 프로젝트는 연간 25 만 개의 8 인치 웨이퍼 생산 라인을 설계하여 연간 50 만 대의 새로운 에너지 자동차의 생산 수요를 충족시킬 수 있는 것으로 알려졌다.
현재 비아디 IGBT 칩 웨이퍼 용량은 월 5 만 장/달에 달하며 202 1 년 65438+ 만 장/월, 1 년에10/0.2 만 대의 신에너지 자동차를 공급할 것으로 예상된다. 이는 20/에 해당한다.
하지만, 우리가 관심을 갖는 것은 비아디의 IGBT 기술이 어느 정도까지 되었는가 하는 것이다. IGBT 패턴 전체에서 비아디는 어디에 있습니까?
독점을 타파하다
전력 반도체로서 IGBT 는 가전제품에서 항공기, 선박, 교통, 전력망 등 전략적 산업에 이르기까지 광범위하게 응용되고 있다. 또한 IGBT 는 전력 전자 산업의' CPU' 라고 불리는 기존의 전력 MOSFET 을 대체하는 국가' 02 특별' 의 중점 지원 프로젝트이기도 합니다.
새로운 에너지 분야에서는 IGBT 의 응용도 매우 중요하다. 예를 들어, 전기 자동차의 "3 전기" 측면에서 테슬라의 Model S 는 각각 28 개의 플라스틱 IGBT 칩이 구동 제어에 필요하고 3 상에는 84 개의 IGBT 칩이 필요한 3 상 비동기 구동 모터를 사용합니다. 총량을 계산하면 수요의 거대함을 알 수 있다. 또한 충전 파일의 핵심 구성 요소에도 IGBT 칩이 필요합니다.
하지만 오랫동안 영비링 후지 모터 미쓰비시 등 소수의 IDM (통합기구 제조업체) 에 의해 독점되어 왔습니다.
자료에 따르면 영비링은 2065,438+09 기간 국내 전기 승용차 시장에 62 만 8000 개의 IGBT 모듈을 공급하여 시장 점유율의 58% 를 차지했다. 비아디는 194000 대를 공급하여 시장 18% 를 차지한다. 비아디가 없으면 국내 기업들이 중화기 표준급 IGBT 칩 시장의' 목' 상황을 완화할 수 없다고 할 수 있다. 이것은 사실이다.
비아디가 국제 거물 독점을 타파한 것은 사람을 기쁘게 한다. 하지만 20 19 년 비아디 IGBT 자급률이 70% 정도라면 15 만채에 가깝고, 외부 공급이 4 만대 이상이라면 비아디는 상당히 보수적이라는 점에 유의해야 한다.
이에 따라 4 월 14 일 비아디는 회사 반도체 업무를 통합하여 독립' 비아디 반도체 유한회사' 를 설립하는 것은 IGBT 의 업무량을 확대하고 업무 전망을 높이기 위한 것이라고 발표했다. CICC 에 따르면 분할 상장 후 비아디 반도체의 시가는 300 억원에 달할 것으로 예상되며 외부 IGBT 만이 이런 수익을 거둘 수 있을 것으로 전망된다.
20 18 관련 통계에 따르면 순수 전기 자동차에서 IGBT 는 구동 모터 시스템 비용의 약 절반을 차지하고 구동 모터 시스템은 차량 비용의 15~20% 를 차지합니다. 즉, IGBT 는 차량 비용의 7 ~ 중신증권의 보고서에 따르면 현재 전기혼합동력차 삽입 비용 중 IGBT 는 약 2500 ~ 3500 원, A 급 이상 순전동차의 IGBT 자전거 비용은 2000 ~ 4000 원, 고급차는 상대적으로 높아 5000 원 이상이다.
또한 중신증권은 전 세계 전기자동차, 특히 A 급 이상 자동차의 고성장이 IGBT 에 대한 대량의 수요를 촉진할 것으로 보고 있다. 2020 년 업종공간은 약 97 억원으로 2025 년에는 370 억원에 이를 것으로 예상되며 연평균 복합 성장률은 30% 를 넘을 것으로 예상된다. 따라서 비아디의 IGBT 판매량이 증가하면 수입은 확실히 상당할 것이다.
비아디의 다음 계획은 IGBT 의 외부 공급 비율을 50% 이상 쟁취할 계획인 것으로 알려졌다. 비아디의 고군분투는 핵심 부위에서 자주 브랜드의 기술적 약세를 보여 상황이 완화되고 있다. 그러나, 만약 우리가 국제 IGBT 기술의 발전 추세를 본다면, 비아디는 어쩔 수 없이 속도를 내야 한다.
경쟁 모델
앞서 비아디는 진 당차형에서 자체 개발한 IGBT 를 채택했지만 2065438+2008 년 9 월까지 처음 발표되지 않았다. 특허 수를 보면 20 18, 1 1 까지 비아디는 이 분야에서 IGBT 관련 특허 175 건을 신청했습니다. 여기서 라이센스 특허/
현재까지 비아디 자동차 IGBT 의 누적 적재량은 이미 60 만 대를 넘어섰다. 비아디의 보도만 보면 자부심이 저절로 생긴다. 그러나 주위를 둘러보니 비아디가 맞닥뜨린 것은 모두 강수였다.
IGBT 의 응용 전압으로 볼 때 자동차는 주로 600v- 1200v 사이입니다. 영비링은 이 범위 내에서 압도적인 우세를 가지고 있다. 안센미는 600V- 1200V 분야에서도 시장이 있지만 주로 비차차 분야에 있다. 미쓰비시와 후지모터가 일본 시장을 분할했고 도요타 하이브리드용 IGBT 는 모두 내부적으로 완성되어 완벽한 IGBT 생산 공급망을 갖추고 있다.
이들 거물 외에도 IHS Markit 의 최신 보고서에 따르면 20 18 년 IGBT 구성 요소 글로벌 시장 점유율 8 위, 세계 랭킹 TOP 10 에 진출한 유일한 중국 기업 스다반도체 (603290) 도 비아디의 강력한 라이벌이 됐다.
막 출시된 지 두 달 된 스다 반도체 연보에 따르면 지난해 생산된 차량급 IGBT 모듈은 이미 20 여개 차업체와 일치해 총10/6 만대 이상의 신에너지차 (NE 시대 통계에 따르면 스다 2065 년 IGBT 모듈 공급 1.7
그리고 IGBT 기술력 방면에서 비아디는 이미 IGBT 4.0 (세계 5 세대에 해당) 으로 발전했고, 스다 반도체는 이미 6 세대로 발전했다. 이 회사는 6 세대 트렌치 필드 차단 기술을 기반으로 한 650V/750V IGBT 칩과 함께 제공되는 빠른 복구 다이오드 칩을 신에너지 자동차 업계에 적용했습니다.
전세계적으로 IGBT 는 7.5 세대로 발전했고 미쓰비시 모터 20 12 는 7 세대를 선보였다. 미쓰비시 모터의 현재 수준은 7.5 대라고 할 수 있지만 비아디는 20 18 과 12 에서 IGBT 4.0 기술 (글로벌 5 세대 기술) 을 발표해 격차가 크다.
차이가 얼마나 되나요?
그러나, IGBT 기술이 현재 정점에 다다랐다는 것이 공인되었다. 오늘날 과학기술은 나날이 새로워진다. IGBT 전장 밖에서는 차세대가 SiC 기술을 쟁탈할 것이다. 도요타는 "SiC 는 휘발유 엔진만큼 중요하다" 고 말한 적이 있다. "
사실 탄화 규소 (SiC) 는 이미 1893 에서 양산된 광범위한 오래된 산업 재료입니다. 3 세대 반도체 소재로 엄청난 발전 잠재력을 가지고 있다. 그리고 SiC 기술은 일본에서 이미 전면적으로 보급되어 미쓰비시와 같은 큰 공장이든 후지 모터, 로멘 같은 작은 공장이든 SiC 부품을 쉽게 제조할 수 있다.
SiC 의 중요성을 감안하여 도요타의 전략은 완전히 자율적으로 생산하는 것이다. 사실 도요타는 80 년대부터 SiC 를 연구해 세계 30 년을 앞섰다. 20 14 까지 도요타는 이미 주요 SiC 라이닝을 시험할 수 있다.
덧붙여 말하자면, SiC 기판은 20 16 년 7 월 많은 일본 기업에 뒤처진 영비링이 미국 코예그룹의 전력 및 무선 주파수 부서 ("Wolfspeed") 를 인수하기로 결정했는데, 핵심은 SiC 기판 기술이다. 그러나 결국 미국 외국투자위원회 (CFIUS) 가 국가안보 관련 이유로 부결됐다.
현재 비아디도 SiC MOSFET 을 개발했다. 2023 년까지 비아디는 실리콘 기반 반도체를 SiC 기반 반도체로 완전히 대체할 것으로 예상된다. 이 경우 차량 성능은 기존 기준으로 65,438+00% 향상될 수 있습니다. 구동 효율을 높이는 것 외에도 SiC MOSFET 의 부피를 70~80% 줄일 수 있다는 점도 업계에서 인정받고 있다. SiC 는 새로운 에너지 자동차의 효율을 높이는 가장 효과적인 기술이다.
물론 광학 칩의 보급만으로는 충분하지 않다. 통합 재료 (고순탄화 실리콘 파우더), 단결정, 외연, 칩, 패키징 등 SiC 기반 반도체의 전 산업 체인도 따라가야 한다. SiC 부품의 제조 비용을 더욱 낮추고 전기자동차 분야에서의 응용을 가속화해야 한다.
그래서 기술적으로 비야디는 아직 갈 길이 멀다. 또한 비아디 IGBT 의 해외 업무는 스다의 글로벌 업무와 비교했을 때 아직 발전할 필요가 있다. 하지만 비교하면 비아디는 국산 자주브랜드에서 어느 정도 우위를 점하고 있다. 마치 화웨이가 칩이라는 궁극적인 무기를 쥐고 있는 것과 같다. 자동차 업계의 전례 없는 변화에 직면하여, 기술 구동이 산업 구도를 재구성할 것이라는 것은 의심할 여지 없이 사실이다.
문/왕효희
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