随着国家“双碳”目标政策(即“2030 碳达峰,2060 碳中和”)的出台以及碳中和政策正在从全球共识向全球行动推进,新能源行业(如新能源汽车,光伏及储能领域)迎来景气度高涨。
“双碳”目标促使IGBT市场空间巨大
IGBT是新能源汽车中的核心功率器件。在新能源汽车中,IGBT主要应用在电机控制器、车载充电机(OBC)、车载空调以及为汽车充电的直流充电桩。据相关机构测算,新能源汽车的单车功率半导体价值量可达到400美元,约为传统燃油车的5倍;到2025年,国内新能源车用IGBT 市场空间将达到231亿元。
IGBT是光伏及储能逆变器的核心器件。据相关机构预测,到2025年,全球光伏逆变器的新增装机量有望达到330GW;IGBT市场规模将达到约108亿元;行业增量主要来源于三个方面:新增需求、替换需求、储能需求。
华润微推出650V第五代高性能IGBT系列
瞄准IGBT在新能源行业广阔的市场空间和发展前景,近期,华润微电子旗下功率器件事业群推出了650V第五代(Trench FS V)高性能IGBT系列产品,适用于光伏逆变器及储能系统、充电桩、不间断电源系统(UPS)、车载充电机(OBC)等领域。
新一代产品采用微沟槽工艺,芯片功率密度得到大幅提升,具有饱和导通压降Vce(sat)小,开关损耗低的优势,相较于上一代产品总开关损耗降低约40%;同时,为更好适配高端工控及车载领域的可靠性需求,重点对产品可靠性进行提升,使得产品可达到175℃的工作结温。
△采用微沟槽工艺的IGBT结构示意图
△ 650V五代产品在开关损耗上有明显优势
开发高频(H版)和中频(S版)两个系列
针对不同应用场景需要产品具有不同的开关特性,华润微在650V第五代平台上分别开发了高频(H版)和中频(S版)两个系列产品,以满足细分应用的需求。H系列优化了关断损耗,相比S系列产品关断损耗更低,开关速度最高可以达到80KHz;S系列则具有更优的Vce(sat),更适合在开关频率为20KHz~40KHz的范围内使用。目前第五代产品已在光伏逆变器,充电桩,UPS等领域获得成功验证,并已在头部客户批量供货。
△ CRMICRO第五代高性能IGBT系列产品
在光伏应用领域,华润微可提供全套功率器件解决方案
以光伏应用为例,一台25KW三相T型三电平光伏逆变器,将使用6颗650V 75A S系列的产品、10颗1200V IGBT(见下表),同时,华润微可提供全套功率器件解决方案。
△ T型三电平光伏逆变器拓扑图
华润微650V第五代IGBT产品可有效助力国家“双碳”目标
650V第五代IGBT产品的推出,缩小了与国外品牌的技术差距,可以提供多样的封装形式,如TO-247-3、TO-247-4、TO-247plus等。该系列产品以减少系统损耗、提升系统效率为目的,能够有效助力国家“双碳目标”的实现。
△ 650V 5代产品选型表
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