国产IGBT迎来大丰收

时间: 2024-05-18 06:36:44 |   作者: 产品类型

  根据IGBT的产品分类来看，按照其封装形式的不同，可分为IGBT分立器件、IPM模块和IGBT模块。IGBT分立器件主要使用在在小功率的家用电器、分布式光伏逆变器；IPM模块应用于变频空调、变频洗衣机等白色家电产品；而IGBT模块应用于大功率变频器、新能源车、集中式光伏等领域。

  根据工作环境的电压不同，IGBT可大致分为低压（600V以下）、中压（600V－1200V）、高压（1700V－6500V）。一般低压IGBT常用于变频白色家电、新能源汽车零部件等领域；中压IGBT常用于工业控制、新能源汽车等领域；高压IGBT常用于轨道交通、电网等领域。

  根据Omdia多个方面数据显示，2020年全球IGBT有突出贡献的公司包括英飞凌、富士电机、三菱等。从细致划分领域来看，在 IGBT分立器件领域，英飞凌、富士电机、三菱的市场规模位列前三，市占率分别为29.3%、15.6%和9.3%。中国厂商士兰微排名第十，占有全球2.62%市场占有率。

  在 IPM 模块领域，三菱市占32.9%；安森美市占17.1%；英飞凌市占11.6%，国产厂商士兰微以1.6%的市占率排名第九，华微电子以0.9%的市占率排名第十。

  在IGBT模块领域，英飞凌为绝对龙头，市场占有率占 36.5%，其次是富士电机和三菱，分别占比11.4%和9.7%。国内斯达半导排名第六，市场份额占2.8%。

  如今国外的IGBT龙头已形成完善的IGBT产品系列，英飞凌、三菱、A在1700V以上电压等级的工业IGBT领域占非常大的优势；在3300V以上电压等级的高压IGBT技术领域几乎处于垄断地位。在大功率沟槽技术方面，英飞凌与三菱公司处于国际领先水平；在1700V以下的产品应用中，英飞凌、赛米控、安森美技术领先、产品成熟。

  国内IGBT厂商多集中在中低压市场，如比亚迪半导体、士兰微、扬杰科技、新洁能、华微电子等厂商的IGBT产品大多分布在在1500V以下的IGBT市场；时代电气和斯达半导已经有高压3300V及以上的产品应用。

  国内厂商和国外厂商存在差距的问题大多是国外厂商成立时间早，比如富士电机成立于1923年，三菱电机成立于1921年，而国内的几大厂商大多分布在在1997—2005年。得益于长时间的磨炼，技术领先、产品成熟、市场占比大、利润高、用户反馈丰富的国际大厂，明显已具先发优势。

  不过，随着中美贸易摩擦的不断加剧，国内终端们开始主动尝试选择国内芯片，叠加近两年IGBT缺货情况严重，为IGBT在内的国产芯片的发展打开了切口。

  在中国的IGBT行业发展中，各大厂商分路追击，如今已不乏佼佼者的出现，比如：斯达半导、时代电气以及士兰微等。

  2013年斯达半导开始专注新能源汽车IGBT模块的研发，目前其IGBT电压等级涵盖范围为100V～3300V，率先实现第7代IGBT产品的研发。另外，斯达半导的SiC模块研发进程也早于国内其他厂商。

  斯达半导产品种类丰富，能有效全面地覆盖下游客户的各类需求，其IGBT模块产品超过600种，其第六代TrenchFieldStop技术的车规级IGBT模块已获得多个平台/项目定点，SiC模块也已获得多款车型定点，先发优势明显。

  目前斯达半导采用Fabless模式，代工厂为上海华虹、上海先进等。同时也在自建晶圆厂，由Fabless走向IDM。

  时代电气在IGBT的布局是比较特殊的，其IGBT器件在城市轨道交通、高速铁路以及电力机车方面具有广泛应用。

  时代电气的IGBT模块在市场中位居第二位，仅次于斯达半导。其IGBT产品已实现750V—6500V全电压覆盖，在国内IGBT供应商中电压覆盖范围最广，也是国内唯一实现 3300V 以上轨交、电网等高压领域覆盖的公司。目前，时代电气第七代IGBT技术刚刚研发成功。

  2021年时代电气IGBT在轨交、电网领域市占率全国第一，除了原有的优势领域轨道交通外，时代电气正在主攻汽车和光伏方向，汽车方面公司已取得合众、一汽、长安等十余家客户定点，风光发电领域公司高压1700V产品已非常成熟。

  时代电气也是采用IGBT与SiC双线布局的战略，只不过在SiC模块的入局时间较晚，2022年其首款SiC产品才进行小批量验证。

  士兰微的产品以IGBT单管和IPM模块为主，在白电和工控领域具备显著市场地位。此外其车规IGBT产品通过部分汽车厂商测试，开始小批量供货；光伏IGBT单管已在国内部分光伏客户逐步上量。根据 Omdia多个方面数据显示，2021年士兰微 IPM 产品全球市占率达到 2.2%，排名全球第八，国内第一。士兰微已经推出了英飞凌的第7代产品，目前还处在送审阶段，离量产还有距离。2021年士兰微的车规级SiC模块研发成功。

  除了以上提到的这一些企业，还有诸如华微电子、扬杰科技、比亚迪半导体、宏微科技、中科君芯、新洁能等厂商在IGBT所有的领域逐步放量。

  导致IGBT缺货、涨价的问题大多有四点：其一，需求旺盛，车用、工业应用所需IGBT用量大增；其二，供给不足，产能扩增缓慢；其三，风光储需求旺盛带动IGBT需求强劲；其四，特斯拉大砍75%碳化硅用量，IGBT为潜在替代方案。

  根据市场消息，6月安森美的IGBT供应短缺，交期仍在40周以上，无明显缓解。根据富昌电子公布的《2023 Q1芯片市场行情报告》多个方面数据显示，意法半导体、英飞凌、Microsemi、IXYS的IGBT交期与2022 Q4的交期一致，最长达54周。工业、车用领域的IGBT需求仍然紧俏。有业内的人表示，IGBT缺货问题至少在2024年中前难以解决；部分厂商IGBT产线%。

  现阶段全球产能紧缺，IGBT市场面临短期内供不应求的状态，这为国产公司可以提供了机遇。如今，本土IGBT产品性能已经逐渐成熟，且部分产品性能可对标海外IGBT大厂产品，加速国产化IGBT商品市场渗透，逐步切入高端市场。国内一众厂商如扬杰科技、斯达半导、士兰微、新洁能、紫光国微等也在加快扩产和研发步伐。

  IGBT的持续火热，国产厂商迎来的不只是订单的大丰收，还有业绩的大丰收。

  首先在订单量方面，近日时代电气披露调研纪要显示，IGBT器件已有产能基本跑满，第一季度合计IGBT有7.23亿。传感器件、功率器件、新能源汽车电驱是一个量纲订单，目前产能排得很紧，达产率非常高。公司在去年第三季度就基本把今年IGBT产能排满了。

  斯达半导也表示光伏领域在手订单是现有产能的数倍之多。士兰微、华润微、宏微科技都表示在手订单量饱满，产能供不应求。

  其次，再看业绩。2022年时代电气全年营收180.34亿元，同比增长19.26%。2023年Q1，时代电气营业收入人民币30.85亿元，同比增长21.25%，涨势喜人。

  斯达半导体更是连续7年实现盈利收入、净利润双增。尤其是2022年其营业收入27.05亿元，同比增长58.53%，归属于上市公司股东的净利润8.18亿元，同比增长105.24%。

  此外，士兰微、扬杰科技、宏微科技等公司的营业收入都在2022年实现大幅增长。

  2021年，斯达半导定增获得发审委通过，将募资35亿元用于IGBT芯片、SiC芯片的研发及生产。预计将会达成6英寸IGBT产能30万片/年，6英寸SiC芯片产能6万片/年，具体投产时间未知。

  2022年10月，时代电气启动了IGBT三期新产线建设准备工作，公司此前已投资建设了一期、二期产线 亿元，其中宜兴项目投资58 亿元、株洲项目53 亿元。宜兴项目，一期规划产能是年产36 万片8 英寸IGBT，产品大多数都用在新能源车领域。株洲项目，建成后产能年产36 万片8英寸IGBT，大多数都用在新能源发电、工控、家电。三期项目建设周期24 个月，预计2024年6-7月才会投产。

  2022年6月，士兰微投资建设“年产720万块汽车级功率模块封装项目”该项目总投资30亿元。随后在10月，又定增不超过65亿元，用于年产36万片12英寸芯片生产线亿元）、SiC功率器件生产线亿元）、汽车半导体封装项目（一期）（30亿元）等。此次的定增项目建设期为3 年，也就是预计2025年投产。

  华润微的IGBT产能也会在今年有所新增。华润微高管此前预计，2023年资本性开支较2022年将增加至百亿规模，主要涉及重庆12英寸、深圳12英寸、先进功率封测基地和公司对外投资并购项目。根据规划，华润微6英寸晶圆制造生产线主要增加第三代半导体产能包括碳化硅和氮化镓；今年8英寸晶圆制造生产线通过技改、IGBT等重点产品产能扩充会带来一定幅度的产能增加；重庆12英寸2023年底目标是爬坡至2万片。

  有分析指出，2021年及以前，中国有80%—90%的IGBT产品均需要进口，2022年整体IGBT国产化率提升至约30%—35%，车规级IGBT厂商在中国的市场占有率已经从2021年的32%提升到2022年的45%—50%。

  未来，随着IGBT市场的逐步扩大以及国产IGBT企业技术上取得突破，中国IGBT正在驶上发展的快车道。