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智能功率模块(IPM)高速增长 2023年市场规模将扩大2-3倍

2019-09-06 09:14      责任编辑:冯瀚东    来源:www.yb-a1b1.com    点击: 次
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智能功率模块(IPM)高速增长 2023年市场规模将扩大2-3倍
 
        智能功率模块(Intelligent Power Module,IPM)是一种混合集成电路,是IGBT智能化功率模块的简称。它以IGBT为基本功率开关器件,将驱动、保护和控制电路的多个芯片通过焊丝(或铜带)连接,封入同一模块中,形成具有部分或完整功能的、相对独立的单元。IPM模块内部结构大体相同,都是集功率变换、驱动及保护电路于一体。使用时,只需为各桥臂提供开关控制信号和驱动电源,大大方便了模块的应用和系统的设计,并使可靠性大大提高,特别适用于正弦波输出的变压变频(VVVF)式变频器中。
 
        与分立方案相比,智能功率模块(IPM)在减少占板空间、提升系统可靠性、简化设计和加速产品上市等方面都具有无可比拟的优势。根据新思界产业研究中心公布的《2019-2024年智能功率模块(IPM)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》报告显示,2018年国内国内智能功率模块(IPM)市场继续高速增长,市场平均增幅较2017年增长37.8%,部分厂商营业收入增幅超过50%。国内高品质高可靠的IPM一直由日系、德系和美系厂商占据,国外品牌在国内市场占有率高达86%。如今,中国正成为半导体产品应用的最大市场,半导体产品的国产化替代方兴未艾,国内半导体厂商正在积聚实力,在高端应用市场逐步取得进展。2018年,国产厂商市场增速高于市场平均增速,国产替代化进程明显加速,2018年国产IPM出货量为940万颗,目前国内从事IPM模块的企业有浙江嘉兴斯达半导体、常州江苏宏微科技秒速时时彩、深圳比亚迪微电子、南京银茂微电子、杭州士兰微电子等。
 
        IPM可广泛应用在工业、汽车、消费等不同领域。根据《2019-2024年智能功率模块(IPM)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》报告显示,目前国内IPM集中在消费领域,汽车及工业领域尚处于发展阶段。2018年IPM下游领域中占比最高的为消费领域,市场占比达到了92.4%。整体来看,国内IPM的发展集中在白色家电“空冰洗”市场,工业、汽车领域的渗透率较低。
 
        工业IPM主要应用于工业压缩机、泵、可变频驱动、电动工具等。预计此类市场未来3年的复合年增率(CAGR)为5.1%,增长较快,这主要归结于人工成本的不断上涨导致企业实现自动化的需求日趋强烈,而各项能源法规及测试标准如ErP、IEC、GB3等对能效的要求日趋严格。目前,IPM主要应用在高功率空调、工业变频器、工业泵和工业风扇等,据测算工业领域IPM市场容量达到2.9-3.2亿颗。
 
        随着新的燃油经济性标准和日趋严格的环境法规的推出,电动汽车(EV)/混合动力汽车(HEV)迎来高速发展,汽车功能电子化趋势日益增强,汽车电子市场未来3年CAGR预计将达19%,增长潜力巨大。在汽车领域,IPM主要应用在电动水泵、电动油泵、电动燃油泵和电动冷却风扇等标准产品以及集成门极驱动器、微控制器(MCU)、功率硅和外围元件的无传感器驱动方案中。一辆汽车IPM使用量可达4-5个,2018年中国汽车销量2200万台,据此测算国内汽车领域对IPM的市场容量将达到0.8-1.1亿颗。
 
        在消费IPM领域,包括用于400 W以下消费应用的IPM和400W至4 KW消费应用的IPM。在I400 W以下消费应用的IPM,由于其小尺寸、高能效和高可靠性等优势,在白家电如空调、洗衣机、冰箱、风扇电机、烘干机、洗碗机等应用中已相当受欢迎。对于功率等级更高的应用,EMI性能及热性能极为关键,同时又需要兼顾高集成度,该部分IPM主要应用在大功率家用电器领域。据中国家电协会2018年的数据,我国白色家电“空冰洗”三项的年产销量已经超过3.5亿台,其中模块的需求超过1.8亿支。国内的白色家电模块市场会达到几百亿的规模,但目前国内自给自足率不到10%,90%以上依靠国外进口。
 
        新思界产业研究员认为,目前市场上的IPM(智能功率模块)产品来源基本上都为进口、价格昂贵,致使市场价格持高不下,用户难以接受。近年来以中国自行开发的IPM功率智能模块基本已经渐趋成熟,但是由于整体功能是光刻在同一个芯片上,致使光刻层数达17层之多,纳米节点数直线上升,技术难度大,光刻层数(纳米节点数)和成本呈指数增长,制造成本昂贵,对一些中低端产品的来说,这样的性价比没有生存之地。国内IPM的高端化应用还有很长的路要走,预计2023年国内IPM市场需求量将是目前市场规模的2-3倍,汽车、工业领域的应用将是未来市场增长的热点。
 
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