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    技術文獻 / jishuwenxian
       
     
          1956 年 美國貝爾實驗 室發明了晶閘 管,以滿足越 來越高的指標 要求,從那以 后,功率半導 體的步伐一刻 沒有停歇,一 直在通過多種 模式實現技術 進步。隨著社 會電氣化程度的進一步提升,功率半導體在不 斷追求更高的功率密度和更低的功耗,這是功 率半導體長遠追求的目標和要求。 
         實際上,功率半導體的發展是在滿足特定 功率的基礎上不斷追求更小的體積、重量和更 低的功耗,包括實現自身的低功耗與高功率密 度,也就是功率和體積之比。未來,具有更低 的功耗和更高功率密度的功率半導體器件將驅 動世界向著更高效、更節能、更精密的方向發展。

          從功率半導體的發展進程來看,高功率、 高頻率,包括小型化與低功耗是技術演進的方 向,不過,不同應用對功率指標的要求有所不 同,在滿足特定功率要求的前提下,新的技術、 工藝都在盡量追求小型化和低功耗。我們看 到,新能源汽車等新興應用市場對大功率半導 體器件的需求很大,但傳統功率器件在體積、 重量、功耗等方面性能不足,而以 IGBT 為代 表的新型功率器件在保證實現高功率的基礎上 發揮了小型化和相對低功耗的優勢,成為了主 流的大功率器件。另外,過去 10 年間原來粗 獷用電終端統一供電逐漸改為每一個用電終端 的精確化控制,實現了電源管理器件、負載開 關等的不斷創新。 

           根據基業常青經濟研究院的研究,未來 5 到 10 年間,新能源行業將占據主導的是光伏 發電和風能發電,2020 年,中國光伏裝機總量將從 2015 年的近 2 億千瓦時提升到 4 億千 瓦時,復合增長率 16%,無論是風力發電或 是光伏發電,都會用到更多功率半導體器件。

           在汽車行業,相比燃油車,不管是輕混車、 混動車 / 插電混動車,還是純電動車的功率半 導體器件用量將分別增長一倍至四倍。而物聯 網行業的大規模應用,一方面將新增數據收集 與數據傳輸環節,同時產生更多的用電需求, 功率半導體的增長空間加大了;另一方面物聯 網設備有高精密度和低功耗的需求,需要通過 功率半導體器件來實現更低的設備功耗。

          功率半導體是一個需求驅動的行業,中國 企業的近期目標應該是實現進口替代,因為國 內的功率半導體器件企業在和國外的企業競爭 中往往具備成本與定制化優勢。在短期內,國 內設計企業更容易把握進口替代的機遇,理由 是當國內功率半導體廠商在工藝技術達到國際 同等水平,甚至略微低于國際同等水平時,可 以依靠定制化生產來進行一定的產品性能補充, 就可以進行相應的進口替代,實現快速的發展。


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