我国大功率半导体器件行业的发展概况及发展趋势

 一、行业概况
    现代电子技术包含两大部分：信息电子技术(包括：微电子、计算机、通信等)和电力电子技术(又称功率半导体技术)。集成电路是信息电子技术的核心，功率半导体器件是电力电子技术的核心。前者是实施信息的存储、传输、处理和控制指令;后者不但实施电能的存储、传输、处理和控制，保障电能安全、可靠、高效和经济的运行，而且将能源与信息高度地集成在一起。如果用人体来比喻的话，信息电子相当于人的大脑和神经中枢;而电力电子则相当于人体的心血管系统，为人体的活动传输能量，两者缺一不可。
    二、大功率半导体器件的发展
    分立功率器件按照功率的大小划分为大功率半导体器件和中小功率半导体器件。具体来说，大功率晶闸管专指承受电流值在200A以上的晶闸管产品;大功率模块则指承受电流25A以上的模块产品;大功率IGBT、MOSFET指电流超过50A以上的IGBT、MOSFET产品。
    1956年美国贝尔实验室(BellLab)发明了晶闸管，国际上，70年代各种类型的晶闸管有了很大发展，80年代开始加快发展大功率模块，同时各种大功率半导体器件在欧美日有很大的发展，90年代IGBT等全控型器件研制成功并开始得到应用。
    在国内，60年代晶闸管研究开始起步，70年代研制出大功率的晶闸管，80年代以来，大功率晶闸管在中国得到很大发展，同时开始研制模块;本世纪以来，开始少量引进超大功率晶闸管(含光控晶闸管)技术;近年来国家正在逐步引进IGBT、MOSFET技术。中国宏观经济的不断成长，带动了大功率半导体器件技术的发展和应用的不断深入。
    晶闸管、模块、IGBT的发明和发展顺应了电力电子技术发展的不同需要，是功率半导体发展历程中不同时段的重要标志产品，他们的应用领域、应用场合大部分不相同，小部分有交叉。
    高电压、大电流、高频化、模块化、智能化的方向发展。在10Khz以下、大功率、高电压的场合，大功率晶闸管和模块具有很强的抗冲击能力及高可靠性而占据优势，同时又因成本较低、应用简单而易于普及。在10Khz以上、中低功率场合，IGBT、MOSFET以其全控性、适用频率高而占据优势。
    三、大功率半导体器件市场需求状况
    1、大功率半导体器件应用领域
    电力电子技术用于电能分配、电能转换、电能控制，可高效率地变换电能，从而实现节能环保;电力电子已成为弱电控制与强电运行之间，信息技术与先进制造
    技术之间，传统产业实现自动化、智能化、节能化、机电一体化之间的桥梁。因此，电力电子技术是国民经济的重要基础技术，是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。
    电力电子技术应用领域广阔，广泛应用于钢铁冶金、电力(发电、配电、输电)、机械制造、轨道交通、环保、石油、化工、汽车制造、船舶制造、矿山、核工业、军工等领域。由于电力电子技术的广泛渗透性，在用电场合，都可能应用电力电子技术进行电能优化;功率越大，电力电子技术的需求越强，使用电力电子技术的节能效果越显著。
    2、大功率半导体器件分行业需求分析
    大功率半导体器件主要使用在输电、变电和配电行业，电机驱动行业，钢铁及金属冶炼行业，轨道交通行业，大功率电源行业，电焊机行业等领域，其需求约占大功率半导体市场需求的90%以上，具体情况如下：
    (1)电力输变电、配电领域大功率半导体器件需求分析
    大功率半导体器件是输变电及配电控制设备的核心器件，因此，本行业中大功率半导体器件需求与设备的需求呈正相关，而设备需求又与电网投资呈正相关。
    输配电与发电资产的比例可以反映一个国家对电能的利用水平。根据CCID的市场调研报告，目前，发达国家中输配电与发电资产的两者的投资比例约是6:4，其资产结构较为科学合理。而2005年前中国输配电和发电资产的比例是4:6，2006-2007年新增投资中两者比例更达到了3:7，可见近年来我国在输配电方面的投资落后于发电设备方面的投资，输配电资产比例严重偏低，电能的利用水平不高。因此，未来持续加大输配电领域的投资是中国电力工业长期发展的必然趋势。
    输配电行业的投资主要是电网投资。国家电网公司、中国南方电网有限责任公司两家公司是国内电网的投资主体。根据“十一五”电网规划调整报告，国家电网公司计划“十一五”期间投资电网11,300亿元，中国南方电网有限责任公司预计电网建设和改造投资的总额则在3,000亿元左右，行业总投资规模是“十五”期间电网投资的2倍多。根据投资规划，预测“十一五”后三年仍能保持16%的年均复合增长率。