新星誕生
1948年4月28日，伴隨著一聲啼叫，小巴利加在印度馬德拉斯降生，32年后，小巴利長(zhǎng)成了老巴利，老巴利當(dāng)時(shí)在美國(guó)GE任職，他將已有的BJT和MOSFET“疊”在了一塊，然后他就發(fā)明了IGBT。
脫胎于BJT和MOSFET的IGBT繼承了“父母”的優(yōu)良基因，取其精華取其糟粕，同時(shí)擁有BJT和MOSFET的優(yōu)點(diǎn)，特別是在電流頻率轉(zhuǎn)換和設(shè)備節(jié)能減排方面IBGT具有巨大的優(yōu)勢(shì)。
IGBT雖集眾之所長(zhǎng)，但在僅幾年后便遇“挫折”。1988年，因GE半導(dǎo)體部門(mén)在業(yè)內(nèi)并非“數(shù)一數(shù)二”，IGBT相關(guān)技術(shù)隨同GE半導(dǎo)體部門(mén)被出賣(mài)。
但是金子不管在什么地方，總會(huì)發(fā)光，它需要的——是時(shí)間。
蟄伏成長(zhǎng)
一方面，GE出賣(mài)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的之后的這段時(shí)間里，世界經(jīng)歷巨變。
1988年6月，美國(guó)氣象學(xué)家詹姆士·韓森于1988年6月在參眾兩院的聽(tīng)證會(huì)上提出了全球變暖的概念，節(jié)能減排開(kāi)始進(jìn)入全人類(lèi)的視野，成為全人類(lèi)共同的議題。2015年12月12日195個(gè)國(guó)家在巴黎簽訂《巴黎協(xié)定》，以法律的形式團(tuán)結(jié)在一起共同對(duì)抗日益嚴(yán)重的氣候變暖問(wèn)題。2020年9月22日，中國(guó)在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上提出中國(guó)將于2030年前碳達(dá)峰，2060年碳中和，新能源相關(guān)成為資本關(guān)注行業(yè)。
在人類(lèi)認(rèn)識(shí)到氣候問(wèn)題危及生存后，使用綠色能源替代傳統(tǒng)能源成為亟待實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。在產(chǎn)能端，光伏發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電成為現(xiàn)階段替代傳統(tǒng)石化能源發(fā)電的可行方案；在用能端，使用電動(dòng)車(chē)替代燃油車(chē)、使用變頻電器代替全頻電器，都能有效減少碳排放。
而以上涉及幾個(gè)行業(yè)都與電相關(guān)，電流分為直流和交流，在以上的三個(gè)行業(yè)中，都需要把電流在直流和交流間進(jìn)行轉(zhuǎn)化（并順帶對(duì)交流電頻率做調(diào)整），這個(gè)過(guò)程中，一個(gè)不可或缺的元器件便是IGBT。
另一方面，GE出賣(mài)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的之后的這段時(shí)間里，IGBT技術(shù)經(jīng)歷巨變。
IGBT經(jīng)歷了從原始的第一代到2018年出現(xiàn)的第七代的“歷練”。技術(shù)上從平面穿通型進(jìn)化到第七代的精細(xì)溝槽柵場(chǎng)截止型；體型上從第一代的面積100線寬5進(jìn)化成第七代的面積20線寬0.3；速度上從第一代的關(guān)斷時(shí)間0.5進(jìn)化到第七代的關(guān)斷時(shí)間0.12；功耗上從第一代的100進(jìn)化成第七代的25；耐壓上從第一代的600進(jìn)化到第七代的7000。
社會(huì)需要，本身實(shí)力夠強(qiáng)悍，至此，IGBT成為功率半導(dǎo)體領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的弄潮兒。
新能源發(fā)電需要用到IGBT模塊、電動(dòng)汽車(chē)需要用到IGBT模塊、工業(yè)控制需要用到IGBT模塊，IGBT的市場(chǎng)擁有廣闊的想象空間，據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)估計(jì)，到2025年，全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到435億元。
巨大的市場(chǎng)引起多路豪杰追逐，這其中包括英飛凌、賽米控等德國(guó)企業(yè)（市占率約45%），三菱、富士等日本企業(yè)（市占率約30%），安森美、IXYS等美國(guó)企業(yè)（市占率約10%）。
2019年，英飛凌（德國(guó)）以28.68%的市占率成為IGBT領(lǐng)域的一超，三菱（日本）、富士（日本）、安森美（美國(guó)）、賽米控（德國(guó)）分別以15.12%、9.68%、7.06%、5.52%的市占率占為IGBT領(lǐng)域的多強(qiáng)，整個(gè)IGBT領(lǐng)域是為德日美的天下。
同其他半導(dǎo)體領(lǐng)域相同，中國(guó)在IGBT領(lǐng)域的的市場(chǎng)份額長(zhǎng)期以來(lái)也并無(wú)起色——直到他們的出現(xiàn)。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 異軍突起
中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域長(zhǎng)期缺少競(jìng)爭(zhēng)力，IGBT方面，許多需要用到IGBT的場(chǎng)景如曾經(jīng)的高鐵IGBT模塊、工業(yè)控制中的IGBT模塊等都需要以高昂的價(jià)格從國(guó)外進(jìn)口，甚至有時(shí)即使高價(jià)也無(wú)法購(gòu)買(mǎi)到性能符合要求的產(chǎn)品。面對(duì)中國(guó)常年缺芯的局面，中國(guó)有三方力量發(fā)起突圍。
1963年，沈華出生于中國(guó)浙江嘉興海寧，他是一個(gè)天才少年，14歲那年（中國(guó)1977年恢復(fù)高考）便考取了湖南大學(xué)機(jī)械系，往后又留學(xué)耶魯、麻省，是個(gè)不擇不扣的學(xué)霸。畢業(yè)后的沈華先后在西門(mén)子微電子部門(mén)（后來(lái)的英飛凌）、Xilinx做芯片相關(guān)研發(fā)工作。
2003-2005年期間，沈華關(guān)注到了中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)艱難的現(xiàn)狀，在IGBT領(lǐng)域，外商處于絕對(duì)的壟斷地位，中國(guó)則一片空白。對(duì)此，學(xué)歷優(yōu)秀、工作順利、待遇優(yōu)渥的沈華選擇在2005年4月2日，簽署《外商獨(dú)資經(jīng)營(yíng)嘉興斯達(dá)半導(dǎo)體有限公司章程》，成立斯達(dá)半導(dǎo)，成為在半導(dǎo)體領(lǐng)域一窮二白的中國(guó)大地上的IGBT領(lǐng)域開(kāi)路人。2011 年，斯達(dá)半導(dǎo)成功獨(dú)立地研發(fā)出IGBT第四代 NPT 型芯片；2015年，第六代 FS-Trench 芯片研發(fā)成功，打破了國(guó)外跨國(guó)企業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)對(duì) IGBT 芯片的壟斷；2020年2月4日，斯達(dá)半導(dǎo)在上海證券交易所敲響鐘聲，成為中國(guó)IGBT領(lǐng)域第一股。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?丁榮軍帶領(lǐng)的國(guó)資派——中車(chē)時(shí)代
1961年，丁榮軍出生在中國(guó)江蘇宜興的一個(gè)偏遠(yuǎn)山村，本科從西南交通大學(xué)電力機(jī)車(chē)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)后他來(lái)到了中國(guó)南車(chē)集團(tuán)株洲電力機(jī)車(chē)研究所。丁榮軍是一個(gè)典型的踏實(shí)刻苦的工程人，在株洲所擔(dān)任工程師期間他工作在科研攻關(guān)的第一線，不外出的時(shí)候總會(huì)有他在辦公司學(xué)習(xí)的深夜的身影。
剛開(kāi)始時(shí)中車(chē)的所有IGBT模塊都是需要進(jìn)口的，為此每年都要占用巨額開(kāi)銷(xiāo)，中車(chē)一直在尋找突破的機(jī)會(huì)，2008年機(jī)會(huì)出現(xiàn)了。2008年，金融危機(jī)使丹尼克斯（一家掌握IGBT關(guān)鍵技術(shù)的英國(guó)大功率半導(dǎo)體企業(yè)）股價(jià)重挫、資金困窘，面臨破產(chǎn)，對(duì)此剛上市的中車(chē)株洲決定以大約一億元人民幣的價(jià)格收購(gòu)了丹尼克斯，成功獲取IGBT領(lǐng)域入場(chǎng)券。2014年5月，世界第二條8英寸IGBT芯片生產(chǎn)線在丁榮軍的帶領(lǐng)下成功建成投產(chǎn)投產(chǎn)。2021年，時(shí)代電氣登陸上海證券交易所開(kāi)啟了新的征程。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?王傳福帶領(lǐng)的民營(yíng)派——亞迪半導(dǎo)
1966年，王傳福出生在中國(guó)安徽蕪湖，不幸的是王的父母在他小的時(shí)候就離開(kāi)了他，但王傳福自強(qiáng)不息，考上了中南工業(yè)大學(xué)冶金物理專(zhuān)業(yè)，在碩士從北京有色金屬研究院畢業(yè)后留院301室工作。
但王傳福自小就有一股敢闖敢拼的精神，1995年，王傳福辭職在深圳創(chuàng)辦了比亞迪公司，2002年比亞迪港股上市，2007年比亞迪電子獨(dú)立分拆港股上市，2020年比亞迪半導(dǎo)體從比亞迪拆分，開(kāi)啟了王傳福第三個(gè)IPO的征程。
雖然在全球的IGBT競(jìng)爭(zhēng)中，中國(guó)企業(yè)并沒(méi)有德國(guó)英飛凌、日本三菱那般耀眼，但需要看到的是，斯達(dá)半導(dǎo)已經(jīng)進(jìn)入IGBT領(lǐng)域的前十，時(shí)代電氣進(jìn)入動(dòng)車(chē)用IGBT前五，亞迪半導(dǎo)進(jìn)入汽車(chē)用IGBT前五，中國(guó)的IGBT企業(yè)正在快速崛起，成為IGBT具競(jìng)爭(zhēng)力的一股新勢(shì)力！?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 問(wèn)鼎中原
制約中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善。例如在計(jì)算芯片領(lǐng)域，由于制程光刻膠主要是日本企業(yè)生產(chǎn)、制程光刻機(jī)主要由受美國(guó)影響的荷蘭企業(yè)ASML企業(yè)生產(chǎn)，中國(guó)計(jì)算芯片即使能夠設(shè)計(jì)出制程的芯片卻也因?yàn)樵O(shè)備精度不足無(wú)法產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，制程光刻機(jī)也因此成為人所周知的亟待解決的卡脖子技術(shù)之一。
幸運(yùn)的是在IGBT模塊在尺寸上雖然也存在小型化趨勢(shì)，但高功率的運(yùn)用場(chǎng)景并不要求其制程到達(dá)納米級(jí)別，因而至少在IGBT領(lǐng)域，中國(guó)企業(yè)沒(méi)有了制程光刻機(jī)的緊箍制約，使得中國(guó)企業(yè)問(wèn)鼎IGBT行業(yè)的視野更加清晰。
當(dāng)然，現(xiàn)階段中國(guó)的IGBT企業(yè)尚處在做出和做大中間的階段。中國(guó)企業(yè)IGBT問(wèn)鼎之路還漫漫其修遠(yuǎn)，但中國(guó)半導(dǎo)體人要有問(wèn)鼎的自信，因?yàn)槲覀冇袕V的市場(chǎng)、多的理工科畢業(yè)生、勤奮的一線半導(dǎo)體人。
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