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祥一IGBT生产线竣工投产纪实

6月23日，，，
，祥一亚太半导体IGBT生产线竣工投产仪式在祥一IGBT生产基地成功举办。
。。。世界电动汽车协会创始主席及轮值主席、、、中国工程院院士陈清泉；中国科学院电工研究所研究部主任温旭辉；中共嘉兴市委常委
、、
、、嘉善县委书记洪湖鹏
；嘉善县人民政府副县长郁晓凡；中共嘉善经济技术开发区管委会党委书记钱慧
；祥一科技集团有限公司（以下简称：祥一科技）董事长项颉，，，
，以及祥一科技董事龚任远、、岳周敏、、张灵、、、陈世敏、、、、赵航、、、梁铭枢
、、
、、张学军等领导出席仪式，，，
，共同见证了祥一IGBT生产线竣工投产的历史时刻。。。。

祥一亚太半导体IGBT生产线投产仪式现场

期间，，与会人员参观了祥一亚太半导体IGBT生产线及祥一科技展厅，，
，，观看了祥一IGBT研发规划，，，，见证了IGBT智能生产线，，并与中国工程院院士陈清泉进行了深入交流，，项颉董事长还接受了媒体采访
。。。
。

中国工程院院士陈清泉（左）与祥一科技董事长项颉（右）

嘉宾致辞、、
、
、精彩纷呈

陈清泉院士在致辞中表示，，祥一亚太IGBT项目的落成是嘉善集成电路产业生态初步显现的生动缩影。。他对祥一科技在内的科技创新企业提出了前瞻性、、独特性、
、、、高端性等三方面期许，
，
，要更加注重人才和核心技术的培育创新，
，重视政府政策的驱动。。在经营方面，，应该要更加了解市场
，，懂得市场，，，，并善于利用金融的力量谋发展
，，为中国成为科技强国做出贡献。。
。。

中国工程院院士陈清泉致辞

洪湖鹏书记在致辞中表示，，，，在中国共产党建党一百周年前夕，，
，祥一亚太IGBT大功率半导体项目作为嘉善发展数字经济领域引进的头部企业，
，
，，对嘉善数字经济发展具有里程碑意义。。。
。希望借助祥一亚太IGBT等优质项目的带动，，，，借势借力
，，努力引进更多优质的集成电路企业，
，逐步完善产业链
。。
。

中共嘉兴市委常委、、、嘉善县委书记洪湖鹏致辞

项颉董事长在致辞中说，
，习近平总书记指出
：关键核心技术就是国之重器。。
。IGBT正是这样的一项关键技术、
、、大国重器。
。IGBT对新能源汽车、、轨道交通、、智能电网、、、节能环保等众多国家战略性新兴产业的发展，，具有重要意义。。。
。国家“十四五”规划
，，，也将IGBT列为了亟待攻关的科技前沿领域之一
。。。

祥一科技董事长项颉致辞

祥一科技作为中国电力电子器件创新研发和国产化的先锋，，依托深厚的行业积累和国际一流的技术团队，，，以打造国际领先水平的国产IGBT为使命，，于2019年3月正式启动了自主技术IGBT项目。。
。随后，，，2019年7月祥一科技IGBT项目正式签约落户嘉善，，2020年6月祥一科技IGBT生产基地动工建设，，，
，同年9月首款IGBT芯片和模块产品正式推出。。。。

他表示，，生产线正式投产是祥一科技IGBT项目的重要里程碑，
，，
，也是祥一科技迈向国际领先功率半导体企业的一个良好开始
。。。祥一科技将继续秉承“认真、、务实”科技工匠精神，，加快IGBT系列产品的研发
，
，，推进后续生产线的建设，，，
，力争尽早让祥一科技品牌IGBT出现在千千万万的电动汽车
、、风力发电、、、
、光伏发电、、、、工业变频设备中。。。。

嘉善工厂制造流程

豪华研发阵容打造国际领先产品

祥一科技在欧洲拥有三家子公司，，主要负责技术研发
。。
。。其中两家子公司位于瑞士，，分别负责IGBT芯片和模块技术，，，
，以及固态开关
、、固态直流断路器技术。。另外一家子公司位于德国，，，，主要负责电网的阻抗测量技术研究。。。这三家子公司在各自的技术方面都保持了国际领先和前沿地位。。。而祥一科技在中国国内的公司，，，
，除保留部分研发力量外，，，，更多集中在应用层面
，，
，，以及将来一些新芯片和模块的改型
，，
，，以便快速满足国内市场客户的本地化需求。。。

项颉董事长介绍道，，在IGBT半导体技术领域，，，祥一科技的研发团队以原ABB半导体技术团队为主，，属于国际一流豪华阵容。。。如拥有22项专利，，发表53篇学术论文的Raffel（拉弗尔，
，，
，音译）、、、拥有6项专利
，，，，发表25篇学术论文的Sven（斯文，
，，音译）、、、、拥有22项专利
，，发表53篇学术论文的Arnost（阿诺斯特，，，，音译）等等。。。

国际领先研发阵容

祥一科技国内工厂的管理和技术人员也都来自于同行领先企业
，
，在生产管理方面有着非常丰富的经验。
。。。

量产规划及未来发展

去年11月，，，祥一公司名称由祥一电力电子改名为祥一科技，，，，以体现科技领先的核心竞争力战略及决心
。。。
。目前公司主要有两个发展方向，，第一是核心电力电子元器件，，，，以IGBT支撑电容
、、
、、母排、、、IGBT驱动等核心电力电子元器件为主；第二是研发前沿性电力电子技术，，包括快速交流、
、、直流固态开关、、固态直流断路器等产品。。。

在核心电力电子元器件领域，，祥一以自研IGBT技术为主要攻克方向。。项颉董事长介绍说道，，
，嘉善IGBT功率半导体项目于去年6月份动工，，今年三季度将开始试生产，
，，预计在今年四季度进入批量正式生产。。。目前生产的是i20芯片
，，，优于国际上主流的其它厂商的第4代芯片。。。且实测表明，
，
，，与同行企业同样规格的芯片相比，，，祥一科技的芯片功率为250A，，，性能提高20%以上。。。

i20晶圆

从芯片到模块开发，，，祥一科技做到了完全自研，，，，拥有众多专利，，形成了自有的一套体系，，
，
，这也是祥一科技的核心半导体技术。。
。。同时，，，整个生产线集成了MIS系统，，，，每道工艺都会进行采样与质量分析，
，
，是目前国内自动化程度最高的生产线，，，，大大提高了产品质量与产能。。。。

目前国内对IGBT功率半导体器件的需求日益增加，，，特别是受到疫情的影响，，功率器件供货严重不足。
。。。再加之原材料上涨、
、中美之间的贸易战等因素，，，，导致产品价格不断飙升。
。。。市场上的主流需求产品还是以1200V 750A模块为主，，，
，在该领域进口产品仍占大多数。。。。借着祥一IGBT生产线的投产契机
，
，，相信量产后对缓解行业缺货有所帮助
，，并加速进口替代。。。。

谈到IGBT项目量产的后续扩展，，
，，项颉董事长表示，，祥一科技IGBT一期项目共计规划建设2条IGBT芯片背面工艺生产线、、
、5条IGBT模块封装测试生产线，，建成后年产能将达到200万件IGBT模块产品。。
。
。IGBT芯片制造环节分为正面工艺和背面工艺。。正面工艺比较标准，，主要是光刻，，而背面工艺是特色工艺
，，
，主要是离子注入、、、退火和剪包三道工艺，
，
，，这些对IGBT芯片的性能，，，如安全工作区域、
、、功率曲线等起着决定性作用。。。希望后期祥一科技可以逐渐完善自己的芯片背面线
。。

祥一科技产品路线图

在前沿性电力电子技术领域，，祥一科技也取得了突破性的成果。。。自2004年起，，，，祥一科技自主研发了阳极饱和电抗器。。从最早的50万伏3000安培换流阀到现在市场需求的110万伏6250安培，，，伴随着国内特高压技术不断进展，，祥一科技的阳极饱和电抗器技术也在随着市场的需求而不断提升。。。目前国内的40多个特高压直流项目均有使用祥一科技的该产品。。

去年年底，
，，祥一科技在西安铁路局进行了一项关于固态开关应用的实验项目——自动过分项
。
。由于高铁采用交流电，，无法实现互联，，因此每50公里会有一个无电区。。。
。高铁开到无电区后会关掉动力系统，，，依靠惯性冲出无电区。。进入无电区后高铁需要减速，，，
，这对载货运力有很大影响，，
，比如高铁可以装载1万吨货物，，，因需要惯性冲出无电区，，
，可能只能装载8000吨。。。通过使用祥一科技的固态开关做的自动过分项，
，能够保证动车组安全惰行通过无电区，，
，，而无需进行升降弓
。。。。

迎接能源市场变革

从政策角度看，，，十四五规划将IGBT作为一个重要技术，，
，碳中和、、碳达标使能源的产生、、消耗结构发生很大变化。
。。。

发电是碳排放最大的领域，，，
，以后肯定需要清洁化，，
，，并大量使用光伏、、风电等。
。在碳中和
、、、碳达标后，
，，，输电领域实现智能化，，
，会通过特高压直流输电、、、
、柔性直流输电等技术输送清洁能源
。。在用电端，
，，
，电气化越来越多，，，，原以烧煤、、、
、烧油为主的主要供能，，，，逐步被电取代
，，这是电气化道路的发展过程。。

所以不管发电、、、
、输电、、、用电，，只要跟电相关就需要使用大功率半导体，
，，，功率半导体领域最核心的便是IGBT。
。。。所以在碳中和和碳达标的大环境下，，，，IGBT的重要性比以往更加凸显。。未来10年内，，，项颉董事长个人认为
，
，
，，整个IGBT的市场有望在现有基础上翻五六倍。。。。

第三代半导体进入研发阶段

第三代半导体主要以碳化硅、
、、氮化镓等材料为主。。与传统的第一代
、
、第二代半导体材料硅和砷化镓相比，
，
，，第三代半导体具有禁带宽度大、、、击穿电场高
、
、热导率大等独特性能
，，
，使其在光电器件、、电力电子、、射频微波器件等方面展现出巨大的潜力。
。
。。

《中国制造2025》提出
，，
，到2025年，，第三代半导体材料实现在5G通信、、高效能源管理中的国产化率达到50%；在新能源汽车
、
、、消费电子中实现规模应用
，，，在通用照明市场渗透率达到80%以上。
。
。。

在市场需求与良好政策的驱动下，，，祥一科技在碳化硅方面也已经开始逐步布局
。
。。项颉董事长表示，，，
，祥一科技的碳化硅产品研发将分两步走。。。第一步是推出碳化硅模块产品。。。在6月25日的第四届中国国际新能源汽车功率半导体关键技术论坛上，，，祥一科技发布了下一代单面水冷IGBT模块—EV-Type模块。。这是专门针对电动汽车的应用需求而设计的新型模块产品。
。
。该模块的发布
，，，将为明年推出的第一代碳化硅模块做准备。。第二步便是自主研发碳化硅芯片
，，由于其技术成本难度
，
，
，预计3-4年后可实现。
。
。

电动汽车碳化硅模块

单纯的将IGBT芯片从模块中取出用碳化硅芯片替代，
，不足以让碳化硅芯片性能完全发挥。。
。因此，，同行企业都在开发单面水冷或双面水冷技术。。祥一科技现在所做的
，，，，是希望在行业有所突破。。。。比如目前公司的ED-Type模块里芯片，，，采用了全新的直列式芯片排列方法
，
，，，使芯片均流性有了很大提高。。即将推出的ST模块虽然在外观形式上跟现在市场主流的62mm模块一样，
，，，但其热阻、、杂散电感、、损耗方面却比同类产品提高25%-40%，，，模块内部设计了许多大的改变。。。

ED-Type模块

ED-Type模块实际产品图

国产IGBT崛起之路

2020年全球IGBT市场规模达到了530亿元，
，预计2027年将达到1449亿元，，
，
，年复合增长率(CAGR)为15.5%1。。特别是在新能源汽车以及充电桩领域，
，IGBT作为核心部件，，需求量也得到进一步提升
。。。现在中国IGBT应用市场已经占到了全球约40%，
，
，，市场发展潜力巨大。。
。

中美贸易战之前，，，
，国内用户只关心价格和及时供货
。。。中美贸易战之后
，，，用户对核心元器件安全性的重视程度提升到了史无前例的水平。。。另外，，，，由于疫情原因
，，，国际大厂交货也出了问题，，
，，整个IGBT市场供不应求
，，
，不停在涨价。。这两点对国产IGBT企业来说是个很好的发展契机。。
。。

伴随着行业景气度的好转和政策的推动
，，中国很多其它城市签约功率半导体项目的数量逐年增加，，国内IGBT在芯片设计
、
、、、晶圆制造、
、、、模块封装等整个产业链基本都有布局。。
。。整体看来
，，，国产IGBT崛起之路已不远。
。。
。

任道而重远

祥一科技致力于打造世界一流的IGBT芯片和模块产品，，祥一亚太半导体IGBT生产线采用了行业领先的技术和装备，，，代表了行业最先进的制造水平，
，作为世界范围内电力电子技术创新研发的领先企业，，祥一科技正力争实现“功率半导体及配套器件”和“新兴电力技术”两大产业集群的快速发展
。。。。

祥一科技在为中国国产IGBT的崛起而继续奋斗！！！