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文档简介

1、CMC·泓域咨询 /邢台IGBT项目申报材料邢台IGBT项目申报材料xxx集团有限公司目录第一章 项目概况11一、 项目名称及建设性质11二、 项目承办单位11三、 项目定位及建设理由12四、 实施创新驱动发展战略,培育高质量赶超发展新引擎13五、 报告编制说明15六、 项目建设选址17七、 项目生产规模17八、 建筑物建设规模17九、 环境影响18十、 原辅材料及设备18十一、 项目总投资及资金构成18十二、 资金筹措方案18十三、 项目预期经济效益规划目标19十四、 项目建设进度规划19主要经济指标一览表20第二章 行业发展分析22一、 IGBT结构不断升级,协同第三代半导体技术

2、创新22二、 国内IGBT模块百亿级市场空间,占全球40%以上26三、 家电行业是IGBT器件的稳定市场27第三章 项目建设背景及必要性分析29一、 制造工艺正从8英寸晶圆朝向12英寸升级迭代29二、 新能源汽车的电力系统中,功率IGBT价值占比达达52%30三、 推进区域协调发展和新型城镇化取得新成效32四、 IGBT是新能源车动力系统核心中的核心35五、 IGBT技术发展历程及趋势37六、 新能源发电为IGBT带来持续发展动力40第四章 项目建设单位说明41一、 公司基本信息41二、 公司简介41三、 公司竞争优势42四、 公司主要财务数据43公司合并资产负债表主要数据43公司合并利润表主

3、要数据43五、 核心人员介绍44六、 经营宗旨45七、 公司发展规划45第五章 建筑工程方案48一、 项目工程设计总体要求48二、 建设方案50三、 建筑工程建设指标50建筑工程投资一览表51第六章 项目选址分析53一、 项目选址原则53二、 建设区基本情况53三、 积极融入国内国际双循环新发展格局59四、 以新发展理念为引领,加快构建现代化产业新体系61五、 集聚高质量赶超发展新动力63第七章 建设方案与产品规划67一、 建设规模及主要建设内容67二、 产品规划方案及生产纲领68产品规划方案一览表68第八章 法人治理70一、 股东权利及义务70二、 董事73三、 高级管理人员77四、 监事8

4、0第九章 运营模式分析82一、 公司经营宗旨82二、 公司的目标、主要职责82三、 各部门职责及权限83四、 财务会计制度86五、 新能源汽车:IGBT是核心零部件,单车价值量达到上千人民币93六、 国内IGBT企业实现0-1突破,紧抓缺货朝下国产化机遇96七、 IGBT供货周期与价格均有增长,供不应求难以缓解97八、 晶圆产能持续紧缺,IGBT供不应求或延续较长时间98第十章 SWOT分析99一、 优势分析(S)99二、 劣势分析(W)100三、 机会分析(O)101四、 威胁分析(T)101第十一章 节能可行性分析107一、 项目节能概述107二、 能源消费种类和数量分析108能耗分析一览

5、表108三、 项目节能措施109四、 节能综合评价110第十二章 劳动安全分析112一、 编制依据112二、 防范措施114三、 预期效果评价120第十三章 项目环境影响分析121一、 编制依据121二、 建设期大气环境影响分析121三、 建设期水环境影响分析122四、 建设期固体废弃物环境影响分析123五、 建设期声环境影响分析124六、 环境管理分析124七、 结论126八、 建议127第十四章 组织机构及人力资源配置128一、 人力资源配置128劳动定员一览表128二、 员工技能培训128第十五章 工艺技术及设备选型131一、 企业技术研发分析131二、 项目技术工艺分析133三、 质量

6、管理134四、 设备选型方案135主要设备购置一览表136第十六章 投资方案137一、 投资估算的编制说明137二、 建设投资估算137建设投资估算表139三、 建设期利息139建设期利息估算表139四、 流动资金140流动资金估算表141五、 项目总投资142总投资及构成一览表142六、 资金筹措与投资计划143项目投资计划与资金筹措一览表143第十七章 经济收益分析145一、 基本假设及基础参数选取145二、 经济评价财务测算145营业收入、税金及附加和增值税估算表145综合总成本费用估算表147利润及利润分配表149三、 项目盈利能力分析149项目投资现金流量表151四、 财务生存能力分

7、析152五、 偿债能力分析152借款还本付息计划表154六、 经济评价结论154第十八章 项目招标、投标分析155一、 项目招标依据155二、 项目招标范围155三、 招标要求155四、 招标组织方式158五、 招标信息发布161第十九章 项目综合评价说明162第二十章 补充表格164主要经济指标一览表164建设投资估算表165建设期利息估算表166固定资产投资估算表167流动资金估算表167总投资及构成一览表168项目投资计划与资金筹措一览表169营业收入、税金及附加和增值税估算表170综合总成本费用估算表171固定资产折旧费估算表172无形资产和其他资产摊销估算表172利润及利润分配表17

8、3项目投资现金流量表174借款还本付息计划表175建筑工程投资一览表176项目实施进度计划一览表177主要设备购置一览表178能耗分析一览表178报告说明新为能源车的快速发展为IITGBT带来广阔的增量市场。新能源车的加速能力、最高时速、能源效率主要看车规级功率器件的性能。硅基IGBT作为主导型功率器件,在新能源车中应用于电动控制系统、车载空调系统、充电桩逆变器三个子系统中,约占整车成本的7%-10%,是除电池以外成本第二高的元件,也是决定整车能源效率的关键器件。根据中汽协数据,2021年6月新能源车产销分别为24.8万辆、25.6万辆,环比+14.3%、+17.7%,同比增长1.3倍和1.4

9、倍,2021年1-6月,新能源车产销分别达到121.5万辆和120.6万辆,同比增长均为2.0倍,新能源车的快速发展为IGBT带来广阔的市场空间。根据谨慎财务估算,项目总投资23178.34万元,其中:建设投资19024.30万元,占项目总投资的82.08%;建设期利息213.00万元,占项目总投资的0.92%;流动资金3941.04万元,占项目总投资的17.00%。项目正常运营每年营业收入48100.00万元,综合总成本费用38250.92万元,净利润7206.81万元,财务内部收益率24.26%,财务净现值11507.66万元,全部投资回收期5.23年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财

10、务净现值良好,投资回收期合理。IGBT是现代电力电子器件中的主导型器件,被誉为电力电子行业里的“CPU”。IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor的缩写,即绝缘栅双极型晶体管,是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品。IGBT作为工业控制及自动化领域的核心元器件,能够根据信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等,以实现精准调控的目的,被称为现代电力电子行业里的“CPU”,广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等众多领域。综上所述,本项目能够充分利用现有设施,属于投资合理、见效快、回报高项目;拟

11、建项目交通条件好;供电供水条件好,因而其建设条件有明显优势。项目符合国家产业发展的战略思想,有利于行业结构调整。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。第一章 项目概况一、 项目名称及建设性质(一)项目名称邢台IGBT项目(二)项目建设性质本项目属于扩建项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xxx集团有限公司(二)项目联系人朱xx(三)项目建设单位概况公司依据公司法等法律法规、规范性文件及公司章程的有关规定,制定并由股东大会审议通过了董事会议事规则,董事会议事规则

12、对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、决议及会议记录等进行了规范。 经过多年的发展,公司拥有雄厚的技术实力,丰富的生产经营管理经验和可靠的产品质量保证体系,综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今,始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进,以技术领先求发展的方针。公司满怀信心,发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越,回报社会” 的企业宗旨,以优良的产品服务、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品及服务。展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,围绕业务体系、

13、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。三、 项目定位及建设理由汽车三化(电动化、网联化、智能化)趋势将带动汽车半导体需求大幅增长。根据国务院办公厅2020年发布新能源汽车产业发展规划(2021-2035年),新能源汽车已成为全球汽车产业转型发展的主要方向和促进世界经济持续增长的重要引擎,过去10年中国新能源汽车已经从0到1突破,有望迎来1到N的加速发展段,而电动化、网联化、智能化也成为汽车产业的发展趋势,其中半导体在三化发展中起到至关重要的作用,是汽车三化发展的核心支撑,随着三化的发展有

14、望带动汽车半导体需求大幅度增长。四、 实施创新驱动发展战略,培育高质量赶超发展新引擎坚持创新在现代化建设全局中的核心地位,强化创新、创业、创投、创客“四创联动”,促进众创、众包、众扶、众筹“四众发展”,统筹抓好创新主体、创新基础、创新资源、创新环境,提升自主创新能力,培育高质量赶超发展新引擎,加快建设创新创业活力之城。(一)积极打造创新协同高地充分发挥邢东新区和邢台经济开发区的区域空间优势,高标准谋划建设创新创业载体,打造全市创新驱动发展“双引擎”。围绕现代商贸、金融服务、科技教育、生命健康、创意时尚、文化演艺等领域,打造创客街区、创投街区、创业孵化街区等创新创业社区,布局创业园、微总部、创客

15、空间等多元化创业服务载体,建设一批便利化、专业化、全要素、开放式的众创空间。吸引国内外著名高校和科研机构建设中试基地、产学研基地、产业化中心、研发中心等各类创新载体,加快发展虚拟大学园、大学科创园、留学生创业园等多元化创新平台。(二)提升企业技术创新能力努力培育一批创新型领军企业,鼓励行业龙头企业通过并购重组、资源整合和引进战略投资者等途径整合创新资源,发展成为具有国际竞争力的创新型领军企业;深入开展科技型中小企业成长行动,完善科技型中小企业综合服务体系,支持中小企业开展专项技术突破和专利技术购买,引导企业走“专精特新”发展道路,打造一批创新能力强、市场占有率高、品牌价值高的科技“小巨人”企业

16、、独角兽企业。(三)激发人才创新创造活力实施“人才强市”战略,开展创新人才快速引育计划,全力引进领军型创新团队和人才。持续实施大学生人才引进计划,完善邢台籍人才回邢就业相关政策,吸引在外地工作的邢台籍公务员及事业单位工作人员回邢发展。培养壮大适用型人才队伍,推动高技能人才培养,调整优化邢台学院、邢台职业技术学院、邢台医学高等专科学校、河北机电职业技术学院、邢台现代职业学校、邢台技师学院、邢台应用职业技术学院等学校专业设置和学科建设,加强企业与院校定向合作培养,推动校企合作办学和新型学徒制人才培养,分层次、多渠道、有针对性地培养一批复合型、应用型高技能人才。大力弘扬科学精神和工匠精神,营造崇尚创

17、新的社会氛围。(四)完善科技创新体制机制推进科技计划体系改革,建立市级科技计划联席会议制度,改进科技项目组织管理方式,实行“揭榜挂帅”等制度,给予创新领军人才更大技术路线决定权和经费使用权。加快科技管理职能转变,整合财政科研投入,支持企业扩大研发投入,不断提高全社会研发支出占生产总值比重。推进军民融合发展,努力实现区域创新和军民创新“双协同”。五、 报告编制说明(一)报告编制依据1、国家经济和社会发展的长期规划,部门与地区规划,经济建设的指导方针、任务、产业政策、投资政策和技术经济政策以及国家和地方法规等;2、经过批准的项目建议书和在项目建议书批准后签订的意向性协议等;3、当地的拟建厂址的自然

18、、经济、社会等基础资料;4、有关国家、地区和行业的工程技术、经济方面的法令、法规、标准定额资料等;5、由国家颁布的建设项目可行性研究及经济评价的有关规定;6、相关市场调研报告等。(二)报告编制原则为实现产业高质量发展的目标,报告确定按如下原则编制:1、认真贯彻国家和地方产业发展的总体思路:资源综合利用、节约能源、提高社会效益和经济效益。2、严格执行国家、地方及主管部门制定的环保、职业安全卫生、消防和节能设计规定、规范及标准。3、积极采用新工艺、新技术,在保证产品质量的同时,力求节能降耗。4、坚持可持续发展原则。(二) 报告主要内容投资必要性:主要根据市场调查及分析预测的结果,以及有关的产业政策

19、等因素,论证项目投资建设的必要性;技术的可行性:主要从事项目实施的技术角度,合理设计技术方案,并进行比选和评价;财务可行性:主要从项目及投资者的角度,设计合理财务方案,从企业理财的角度进行资本预算,评价项目的财务盈利能力,进行投资决策,并从融资主体的角度评价股东投资收益、现金流量计划及债务清偿能力;组织可行性:制定合理的项目实施进度计划、设计合理组织机构、选择经验丰富的管理人员、建立良好的协作关系、制定合适的培训计划等,保证项目顺利执行;经济可行性:主要是从资源配置的角度衡量项目的价值,评价项目在实现区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就业、改善环境、提高人民生活等方面的效益;风

20、险因素及对策:主要是对项目的市场风险、技术风险、财务风险、组织风险、法律风险、经济及社会风险等因素进行评价,制定规避风险的对策,为项目全过程的风险管理提供依据。六、 项目建设选址本期项目选址位于xx(以最终选址方案为准),占地面积约64.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。七、 项目生产规模项目建成后,形成年产xxx个IGBT的生产能力。八、 建筑物建设规模本期项目建筑面积72578.45,其中:生产工程47226.92,仓储工程10472.88,行政办公及生活服务设施7684.74,公共工程7193.91。九、 环境

21、影响本项目的建设符合国家政策,各种污染物采取治理措施后对周围环境影响较小,从环保角度分析,本项目的建设是可行的。十、 原辅材料及设备(一)项目主要原辅材料该项目主要原辅材料包括xx、xx、xxx等。(二)主要设备主要设备包括:xx、xx、xxx等。十一、 项目总投资及资金构成(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资23178.34万元,其中:建设投资19024.30万元,占项目总投资的82.08%;建设期利息213.00万元,占项目总投资的0.92%;流动资金3941.04万元,占项目总投资的17.00%。(二)建设投资构成本期项目

22、建设投资19024.30万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用16440.62万元,工程建设其他费用2097.02万元,预备费486.66万元。十二、 资金筹措方案本期项目总投资23178.34万元,其中申请银行长期贷款8693.87万元,其余部分由企业自筹。十三、 项目预期经济效益规划目标(一)经济效益目标值(正常经营年份)1、营业收入(SP):48100.00万元。2、综合总成本费用(TC):38250.92万元。3、净利润(NP):7206.81万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):5.23年。2、财务内部收益率:24.26%。3、财务净现值:11

23、507.66万元。十四、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设,本期项目建设期限规划12个月。十四、项目综合评价由上可见,无论是从产品还是市场来看,本项目设备较先进,其产品技术含量较高、企业利润率高、市场销售良好、盈利能力强,具有良好的社会效益及一定的抗风险能力,因而项目是可行的。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积42667.00约64.00亩1.1总建筑面积72578.451.2基底面积24746.861.3投资强度万元/亩282.082总投资万元23178.342.1建设投资万元19024.302.1.1工程费用万元16440.622.

24、1.2其他费用万元2097.022.1.3预备费万元486.662.2建设期利息万元213.002.3流动资金万元3941.043资金筹措万元23178.343.1自筹资金万元14484.473.2银行贷款万元8693.874营业收入万元48100.00正常运营年份5总成本费用万元38250.92""6利润总额万元9609.08""7净利润万元7206.81""8所得税万元2402.27""9增值税万元2000.07""10税金及附加万元240.00""11纳税总额万元464

25、2.34""12工业增加值万元15833.53""13盈亏平衡点万元16758.61产值14回收期年5.2315内部收益率24.26%所得税后16财务净现值万元11507.66所得税后第二章 行业发展分析一、 IGBT结构不断升级,协同第三代半导体技术创新IGBT是一个电路开关,透过开关控制改变电压。IGBT(绝缘栅双极型晶体管,InsulatedGateBipolarTransistor)是一个三端器件,也是重要的分立器件分支,属于分立器件中的全控型器件,可以同时控制开通与关断,具有自关断的特征,即是一个非通即断的开关。IGBT拥有栅极G(Gate)、

26、集电极C(Collector)和发射极E(Emitter),其开通和关断由栅极和发射极间的电压UGE决定;在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通。IGBT结合了TMOSFET与与TBJT的优势。IGBT结合了MOSFET与BJT的优点,既有MOSFET的开关速度快,输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点,又有BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的优点,此外为了提升IGBT耐压,减小拖尾电流,结构相对复杂。IGBT被各类下游市场广泛使用,是电力电子领域较为理想的开关器件。IGBT工艺与设计难度高,产品生命周期长。IGB

27、T芯片结构分为正面(Emitterside)和背面(Collectoerside)。从80年代初到现在,IGBT正面技术从平面栅(Planar)迭代至沟槽栅(Trench),并演变为微沟槽(MicroPatternTrench);背面技术从穿通型(PT,PunchThrough)迭代至非穿通型(NPT,NonPunchThrough),再演变为场截止型(FS,FieldStop)。技术的迭代对改善IGBT的开关性能和提升通态降压等性能上具有较大帮助,但是实现这些技术对于工艺有着相当高的要求,尤其是薄片工艺(8英寸以上的硅片当减薄至100200um后极易破碎)以及背面工艺(因正面金属熔点的限制,

28、所以背面退火激活的难度大),这也是导致IGBT迭代速度较慢。此外,IGBT产品具有生命周期长的特点,以英飞凌IGBT产品为例,该产品已迭代至第七代,但其发布于2000年代初的第三代IGBT芯片技术在3300V、4500V、6500V等高压应用领域依旧占据主导地位,其发布于2007年的第四代IGBT则依旧为目前使用最广泛的IGBT芯片技术,其IGBT4产品的收入增长趋势甚至持续到了第15年。高密度、高可靠性、更好的集成散热功能是IGBT未来发展趋势。英飞凌作为全球IGBT龙头企业,产品技术已成为本土厂商的对标。截至2021年,英飞凌产品已迭代至第七代。其中,第五代与第六代均属于第四代的优化版(第

29、五代属于大功率版第四代,第六代属于高频版第四代)。IGBT器件需要承受高电压和大电流,对于稳定性、可靠性要求较高。未来,IGBT会朝着更小尺寸、更大晶圆、更薄厚度发展,并通过成本、功率密度、结温、可靠性等方面的提升来实现整个芯片结束的进步。此外,IGBT模块的未来趋势也将朝着更高的热导率材料、更厚的覆铜层、更好的集成散热功能和更高的可靠性发展。第三代半导体物理特性相较于iSi在工作频率、抗高温和抗高压具备较强的优势。半导体材料领域至今经历了多个发展阶段,相较而言,第三代半导体在工作频率、抗高温和抗高压等方面更具优势。第一代半导体材料主要包括硅(Si)和锗(Ge),于20世纪40年代开始登上舞台

30、,目前主要应用于大规模集成电路中。但硅材料的禁带宽度窄、电子迁移率低,且属于间接带隙结构,在光电子器件和高频高功率器件的应用上存在较大瓶颈,因此其性能已难以满足高功率和高频器件的需求。新材料推进新产品发展,高压高频领域适用SiC。碳化硅在绝缘破坏电场界强度为硅的10倍,因此SiC可以以低电阻、薄膜厚的漂移层实现高耐压,意味着相同的耐压产品SiC的面积会比Si还要小,比如900VSiC-MOSFET的面积是Si-MOSFET的1/35。因此,硅基的SJ-MOSFET只有900V左右的产品,SiC可以做到1700V以上且低导通电阻。Si为了改善高耐压化所带来的导通电阻增大主要采用IGBT结构,但由

31、于其存在开关损耗大产生发热、高频驱动受到限制等问题,所以需借由改变材料提升产品性能。SiC在MOSFET的结构就可实现高耐压,因此可同时实现高耐压、低导通电阻、高速,即使在1200V或更高的击穿电压下也可以制造高速MOSFET结构。SiCMTOSFET具备一定优势,但成本较高。就器件类型而言,SiCMOSFET与SiMOSFET相似。但是,SiC是一种宽带隙(WBG)材料,其特性允许这些器件在与IGBT相同的高功率水平下运行,同时仍然能够以高频率进行开关。这些特性可转化为系统优势,包括更高的功率密度、更高的效率和更低的热耗散。然而,受制于制造成本和产品良率影响,SiC产品价格较高。由于Si越是

32、高耐压的组件、每单位面积的导通电阻变高(以耐压的约22.5倍增加),因此600V以上的电压则主要使用IGBT。但是IGBT是藉由注入少数载子之正孔于漂移层内,比MOSFET可降低导通电阻,另一方面由于少数载子的累积,断开时产生尾电流、造成开关的损耗。SiC由于漂移层的电阻比Si组件低,不须使用传导度调变,可用高速组件构造之MOSFET以兼顾高耐压与低电阻,可实现开关损耗的大幅削减与冷却器的小型化。SiC在制造和应用方面又面临很高的技术要求,因此SiCMosfet价格较SiIGBT高。根据功率器件的特性,不同功率器件的应用领域各有不同。虽然IGBT结合了MOSFET与BJT的优势,但三者根据各自

33、的器件性能优势,都有适合的应用领域。BJT更强调工作功率,MOSFET更强调工作频率,IGBT则是工作功率与频率兼具。BJT因其成本优势,常被用于低功率低频率应用市场,MOSFET适用于中功率高频率应用市场,IGBT适用于高功率中频率应用市场。高功率密度的IGBT在性能、可靠性等方面将继续发展,因此在较长一段时间内仍会是汽车电动化的主流器件。SiC组件具有高压、高频和高效率的优势,在缩小体积的同时提高了效率,相关产品则主要用于高压高频领域。部分IGBT厂商已开始布局SiC产业。SiC具有较大发展潜力,已吸引多家功率器件厂商进行布局。英飞凌于2018年收购德国厂商Siltectra,弥补自身晶体

34、切割工艺,又于2018年12月与Cree签署长期协议,保证自身光伏逆变器和新能源汽车领域的产品供应,旗下CoolSiC系列产品已走入量产。2019年,意法半导体与Cree签署价值2.5亿美元的长单协议,且收购了瑞典SiC晶圆厂商NorstelAB,以满足汽车和工业客户对MOSFET与二极管的需求。2021年,意法半导体宣布造出8英寸SiC晶圆。此外,斯达半导、华润微、等本土厂商也已在SiC领域布局。二、 国内IGBT模块百亿级市场空间,占全球40%以上根据英飞凌年报,2019年英飞凌模块产品全球市占率35.6%,斯达半导2.5%,英飞凌IGBT器件产品市占率32.5%,士兰微2.2%。2019

35、年斯达半导IGBT模块营业收入7.6亿元,士兰微IGBT器件营业收入约1亿元,由此可推算2019年全球IGBT模块市场规模约300亿元,IGBT器件市场规模约45亿元。根据ASMC研究显示,全球IGBT市场规模预计在2022年达到60亿美元,全球IGBT市场规模在未来几年时间仍将继续保持稳定增长的势头。根据中国产业信息网和头豹研究院数据整理,2014年,我国IGBT行业市场规模为79.8亿元,预测到2020年,我国IGBT行业将实现197.7亿元的收入,年复合增长率达16.32%。预计到2023年中国IGBT行业整体市场规模有望达到290.8亿元,市场前景广阔。根据Yole预测,2024年我国

36、行业IGBT产量预期达到0.78亿只,需求量达到1.96亿只,仍存在巨大供需缺口。IGBT市场长期被英飞凌、富士电机等海外公司垄断,英飞凌占据绝对领先的地位。2019年英飞凌模块产品全球市占率35.6%,器件产品全球市占率32.5%,IGBT模块领域国内斯达半导是唯一进入前十的企业,市占率2.5%,IGBT器件领域国内士兰微是唯一进入前十的企业,市占率2.2%。国内产品供需不平衡,“国产替代”将是未来IGBT行业发展的主要方向。三、 家电行业是IGBT器件的稳定市场变频空调、冰箱、洗衣机的核心控制部件是变频控制器,它承担了电机驱动、PFC功率校正以及相关执行器件的变频控制功能。而变频控制器很重

37、要的一环就是IPM模块,IPM将功率器件芯片(IGBT+FRD或高压MOSFET)、控制IC和无源元件等这些元器件高密度贴装封装在一起,通过IPM,MCU就能直接高效地控制驱动电机,配合白家电实现低能耗、小尺寸、轻重量及高可靠性的要求。中国作为全球最大的家电市场和生产基地,IPM的应用潜力十分强劲。以空调行业为例,根据产业在线的数据,2020年我国变频空调销量达7485万台,同比增长10.02%,并且未来变频空调有望在空调市场进一步渗透,面向变频空调应用的IGBT的市场空间将十分广阔。同时,作为变频白色家电的另外两大市场,变频冰箱和变频洗衣机市场增速显著。2020年,中国变频冰箱销量为2507

38、万台,同比增长26.38%,中国变频洗衣机销量为2627万台,同比增长0.91%。第三章 项目建设背景及必要性分析一、 制造工艺正从8英寸晶圆朝向12英寸升级迭代以特色工艺需要工艺与设计的积累,海外企业以MIDM为主。功率半导体主要以特色工艺为主,器件的技术迭代像逻辑、存储芯片依靠尺寸的缩小,因此特色工艺的要求更多需要行业的积累与know-how,包括工艺、产品、服务、平台等多个维度;功率器件产品性能与应用场景密切相关,导致平台多、产品类型多,因此更注重工艺的成熟度和稳定性,工艺平台的多样性。在这样的背景下,由于IDM可以按需生产不同电性功能的功率器件,加速技术及应用积累,在深度及广度上覆盖客

39、户不同的需求,因此IGBT海外的企业大多的生产模式以IDM为主,国内相比海外发展较晚,因此催生出Fabless找代工厂生产的模式,专业化分工加速对海外的追赶。代表IDM型IGBT厂商包括英飞凌、瑞萨、Vishay、罗姆、安森美、富士电机、士兰微、华微电子等;Fabless型IGBT厂商包括斯达半导、新洁能、宏微科技等。IGBT代工厂则包括高塔、华虹、东部高科等厂商。IGBT主要采用成熟制程,目前生产大多以以88英寸晶圆为主。IGBT产品对产线工艺依赖性较强,目前国际IGBT大厂主要采用8英寸生产线。为进一步提升产品性能与可靠性,IGBT制造厂正积极布局可用于12英寸晶圆的相关工艺。英飞凌作为I

40、GBT龙头企业,已于2018年推出以12英寸晶圆生产的IGBT器件。同时,斯达半导12英寸IGBT产能也已实现量产。未来,随着各家IGBT厂商工艺的进步,IGBT产品也将转向12英寸晶圆,并采用更先进的制程。IGBT需求增长扩厂计划持续推进,朝向300mm(12英寸)晶圆发展。英飞凌2021年9月公告其位于奥地利菲拉赫的300毫米薄晶圆功率半导体芯片工厂正式启动运营,随着数字化和电气化进程的加快,公司预计未来几年全球对功率半导体器件的需求将持续增长,因此当前正是新增产能的最好时机。2021年3月东芝公告准备开工建设300mm晶圆制造厂,由于功率器件是控制和降低汽车、工业和其他电气设备功耗的重要

41、部件,公司预计电动汽车、工厂自动化和可再生能源领域的增长将继续推动功率器件的需求增长。2020年12月士兰微12英寸芯片生产线项目由厦门士兰集科微电子有限公司负责实施运营,第一条12英寸产线,总投资70亿元,工艺线宽90纳米,计划月产8万片。本次投产的产线就是其中的一期项目,总投资50亿元,规划月产能4万片;项目二期将继续投资20亿元,规划新增月产能4万片。第二条12英寸生产线预计总投资100亿元,将建设工艺线宽65纳米至90纳米的12英寸特色工艺芯片生产线。二、 新能源汽车的电力系统中,功率IGBT价值占比达达52%新能源汽车核心三电系统(电池、电机、电控)。1)电池是新能源汽车的能量来源,

42、替换传统燃油汽车的油箱;动力电池系统主要由电芯、电池管理系统等组成。2)电机负责将电能转换为机械能,包含定子、转子等;3)电控如同汽车的大脑,用来控制电机的启动、暂停、转速、扭矩等各项“动作”。三电系统需要大量的半导体产品包括功率半导体、模拟芯片、控制芯片等;随着电动汽车的发展与普及,汽车半导体迎来快速发展期。电力系统主要分为四大类:DC/DC转换器、电池管理系统(BMS)、逆变器、车载充电器。逆变器是汽车的关键部件,主要用到的半导体芯片为为IGBT。逆变器类似于燃油车的发动机管理系统EMS,决定着驾驶行为。无论电机是同步、异步还是无刷直流电机,逆变器始终以类似的方式运行,其设计应最大限度地减

43、少开关损耗并最大限度地提高热效率。IGBT是电动汽车逆变器的核心电子器件,重要性类似电脑里的CPU。DC-DC。转换器供电给汽车低压电子系统。DC/DC变换器是新能源汽车必须配置的功能,类似燃油汽车中配置的低电压发电机总成,其功能是给车载12V或24V低压电池充电,并为整车提供全部的低压供电。在新能源汽车中会配置一个DC/DC变换器作为能量传递部件,从车载动力电池取电,提高能源的利用率,给车载12V或24V低压电池充电,并为整车提供全部的低压电子系统供电。BMS电池管理系统是电动汽车中电池组的大脑。BMS可根据起动能力对充电状态、健康状态和功能状态进行快速、可靠的监测,以提供必要的信息。因此,

44、BMS能够最大限度地降低因为电池意外失效而导致的汽车故障次数,从而尽可能地提升电池使用寿命和电池效率,并实现二氧化碳减排功能。OBC车载充电器主要功能是为电池充电。OBC的核心功能是整流电源输入,并将其转换为适合电池的充电电压可能是400V或越来越多的800V。一个典型的OBC由多个级联级组成,包括功率因数校正(PFC)、DC/DC转换器、次级整流、辅助电源、控制及驱动电路。OBC具有多种功率等级,功率等级越高,充电时间就越短。最流行的OBC功率等级是3.3kW、6.6kW、11kW和22kW。新能源汽车动力系统中,器逆变器IGBT价值量比占比52%。在电动传统系统中,主逆变器负责控制电动机,

45、是汽车中的一个关键元器件,决定了驾驶行为和车辆的能源效率。并且,主逆变器还用于捕获再生制动释放的能量并将此能量回馈给电池,所以,车辆的最大行程与主逆变器的效率直接相关。三、 推进区域协调发展和新型城镇化取得新成效立足建设京津冀世界级城市群支点城市,充分发挥国土空间规划引领管控作用,深入落实重大国家战略、区域协调发展战略,主体功能区战略,构建高质量赶超发展的国土空间布局和支撑体系,建成京津冀东南门户城市、中高端制造业集聚城市和“三宜”“三清”智慧城市。(一)完善国土空间开发保护体系全面落实省国土空间规划,推动总体规划与国土空间规划、专项规划的有机衔接。立足资源禀赋和环境承载能力,强化全域、全要素

46、的配置与安排,科学划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界三条控制线,逐步形成城市化地区、农产品主产区、生态功能区三大空间格局,优化重大基础设施、重大生产力和公共资源布局。支持城市化地区高效聚集经济和人口、保护基本农田和生态空间,支持农产品主产区增强农业生产能力,支持生态功能区把发展重点放到保护生态环境、提供生态产品上,支持生态功能区的人口逐步有序转移。(二)统筹区域协调发展开创“西美中强东兴”区域发展新局面,创新区域开发方式,优化区域发展格局,促进东中西区域优势互补、良性互动,实现更高层次、更高质量的协调发展。强化中部核心引领,加快产业转型升级,坚持“亩均论英雄”,大力引进高端产业发展要

47、素,打造全市高质量赶超发展的“领头雁”。加速东部振兴崛起,推动县域特色产业专精特优发展,积极拓展产业链、价值链、创新链,打造全市高质量赶超发展的“生力军”。推动西部绿色发展,加强旅游资源整合,提升文化旅游、休闲度假业的知名度和影响力,打造中心城市的“大花园”“后花园”。(三)开展中心城市成长专项行动紧抓城市框架拉开机遇,重塑城市发展格局。加快市主城区和县城建设,加速发展城市工业,大力培育发展楼宇经济、电商经济、夜间经济、创意经济、共享经济、流量经济等城市经济新业态,不断提高城市经济在全市经济中的比重。大力提高城市建设水平,突出抓好高铁门户、迎宾大道、城市地标、城市CBD、城市阳台、城市绿道、文

48、化街区、步行街、未来社区、特色小镇等十大城市标配建设,优化城市功能,提升城市品质。争创全国文明城市、国家卫生城市、国家森林城市和国家生态园林城市,不断提高中心城市竞争力、影响力、辨识度、知名度。积极创建新型智慧城市试点,打造具有邢台特色、全省先进的智慧城市范例。推动宁晋、清河两个副中心城市建设,支持威县、宁晋等县撤县改市。(四)推进以人为核心的新型城镇化统筹城市规划建设管理,实施城市更新行动,加大老旧小区、老旧管网、棚户区、城中村改造和社区建设力度。积极打造石邯邢、青银、邢清三个城镇发展带,谋划打造宁平高速沿线特色城镇发展带,构建“一主两副三带多节点”城镇体系。增强城市防洪排涝能力,建设海绵城

49、市、韧性城市。推动县城扩容提质,发展县域经济,壮大特色产业集群,规划建设高质量发展的特色小镇。坚持房子是用来住的、不是用来炒的定位,租购并举,促进房地产市场平稳健康发展。深化户籍制度改革,落实财政转移支付和城镇新增建设用地规模与农业转移人口市民化挂钩政策,加快农业转移人口市民化,提高城镇化率。(五)推动城乡融合发展加快城乡基础设施一体化,健全统一的规划、建设、管护机制,构建城乡快捷高效的交通网、市政网、信息网、服务网。促进城乡基本公共服务均等化,加快公共服务向农村延伸、社会事业向农村覆盖,推动城乡标准统一、制度并轨。建立城市人才入乡激励机制,支持科研人员入乡返乡创新创业。健全适合农业农村特点的

50、农村金融体系,完善农业信贷担保体系。四、 IGBT是新能源车动力系统核心中的核心新能源车的制动原理是利用电磁效应驱动电机转动,IGBT优异的开关特性可以实现交直流转换、电压转换和频率转换几个核心功能,电动车充电时,通过IGBT将外部电源转变成直流电,并把外部220V电压转换成适当的电压给电池组充电。电动车制动时,通过IGBT把直流电转变成交流电机使用的交流电,同时精确调整电压和频率,驱动电动车运动。一台车的加速能力、最高时速、能源效率主要看车规级功率器件的性能,硅基IGBT作为主导型功率器件,在新能源车中应用于电动控制系统、车载空调系统、充电桩逆变器三个子系统中,约占整车成本的7%-10%,是

51、除电池以外成本第二高的元件,也是决定整车能源效率的关键器件。新能车市场销量:根据中汽协发布的数据统计,2019年新能源车新产销分别完成124.2万辆和120.6万辆,其中绝大部分为纯电动汽车,产销为102万辆和97.2万辆,插电式混合动力汽车产销为22.0万辆和23.2万辆,2020年国内新能源车销量为136.7万辆。2021年5月,新能源汽车产销环比略增,同比继续保持高速增长,产销均为21.7万辆,环比增长0.5%和5.4%,同比增长1.5倍和1.6倍。单台新能源车用量:电动汽车单车IGBT的价格在A00级车的主控IGBT模块价值量800-1000元,A级车1500左右,混动车在2000元左

52、右,再综合空调、充电等部分,平均电动汽车单车IGBT价值量为1000-4000不等。根据Yole的统计,2016年全球电动车IGBT管用量约为9亿美元,单车的IGBT管用量约为450美元。新能源车IGBT市场空间推算:据IDC预计,受政策推动等因素的影响,中国新能源汽车市场将在未来5年迎来强劲增长,2020年至2025年的年均复合增长率(CAGR)将达到36.1%,假设单台车IGBT用量3000元左右来预估,至2025年,国内新能源车IGBT模块市场规模为191亿左右。五、 IGBT技术发展历程及趋势IGBT技术的整体发展趋势是大电流、高电压、低损耗、高频率、功能集成化、高可靠性。从20世纪8

53、0年代至今,IGBT芯片经历了7代升级,从平面穿通型(PT)到沟槽型电场截止型(FS-Trench),芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标经历了不断的优化,断态电压也从600V提高到6500V以上。第一代:PT-IGBT,使用重掺杂的P+衬底作为起始层,在此之上依次生长N+buffer,N-base外延,最后在外延层表面形成原胞结构,由于体内晶体结构本身原因造成“负温度系数”,各IGBT原胞通态压降不一致,不利于并联运行,第一代IGBT电流只有25A,且容量小速度低,目前已基本退出市场。第二代:改进版PT-IGBT,采用精细平面栅结构,增加一个“缓冲层”,在相同的击穿

54、电压下实现了更薄的晶片厚度,从而降低了IGBT导通电阻,降低了IGBT工作过程中的损耗,提高了IGBT的耐压程度。第三代:Trench-IGBT,采用Trench结构,通过挖槽工艺去掉栅极下面的JFET区,把沟道从表面变到垂直面,基区的PIN效应增强,栅极附近载流子浓度增大,提高了电导调制效应减小了导通电阻,有效降低导通压降及导通损耗。第四代:NPT-IGBT,使用低掺杂的N-衬底作为起始层,先在N-漂移区的正面做成MOS结构,然后从背面减薄到IGBT电压规格需要的厚度,再从背面用离子注入工艺形成P+集电极,在截止时电场没有贯穿N-漂移区,因此称为NPT“非穿通”型IGBT。可以精准的控制结深

55、而控制发射效率,尽可能地增快载流子抽取速度来降低关断损耗,保持基区原有的载流子寿命而不会影响稳态功耗,同时具有正温度系数特点。第五代:FS-IGBT,采用先进的薄片技术并且在薄片上形成电场终止层,大大的减小了芯片的总厚度,使得导通压降和动态损耗都有大幅的下降,从而进一步降低IGBT工作中过程中的损耗。第六代:FS-Trench-IGBT,是在第五代基础上改进沟槽栅结构,进一步增加芯片的电流导通能力,优化芯片内的载流子浓度和分布,减小了芯片的综合损耗。第七代:微沟槽栅-场截止型IGBT,沟槽密度更高,原胞间距也经过精心设计,并且优化了寄生电容参数,从而实现5kv/us下的最佳开关性能。总体而言,

56、不同代际升级趋势为升高耐压成都,降低开关损耗,在结构上大体表现在以下两方面:栅极结构方面:早期IGBT是平面栅结构,随着Trench(干法刻槽)工艺的成熟,将平面型栅极结构变成垂直于芯片表面的沟槽型结构,IGBT的本质是通过控制栅极与发射级之间的电压大小,从而实现对IGBT导通和截止状态的控制。当栅极-发射级电压0时,IGBT呈关断状态,当集电极-发射级电压0且栅极-发射级电压阈值电压,IGBT呈导通状态。沟槽型结构单元面积小、电流密度大、通态损耗降低约30%,击穿电压更高。纵向结构方面:早期是穿通型(PT)和非穿通型(NPT)结构。PTIGBT是最早商业化生产的IGBT,随着使用应用中电压等级越来越高,对NPT结构的基区宽带要求越来越宽,又有了在高压领域向穿通结构的回归。六、 新能源发电为IGBT带来持续发展动力目前新能源发电以光伏和风力发电为主,以光伏发电为例,在太阳光照射下太阳能电池阵列产生电能输出直流电,但输出的电能不符合电网要求,需通过逆变器将其整流

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