igbt功率半导体上市公司「igbt功率半导体」

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1月10-12日，中国电动汽车百人会第六届年度论坛在京召开。全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢在论坛上强调，面向未来，要加快新一代的驱动控制技术升级，特别是高密度的IGBT和碳化硅器件方面是今后升级发展的方向。

根据集邦咨询《2019中国IGBT产业发展及市场报告》，2018年中国IGBT市场规模预计为153亿人民币。受益于新能源汽车和工业领域的需求大幅增加，中国IGBT市场规模仍将持续增长，到2025年，中国IGBT市场规模将达到522亿人民币，年复合增长率达19.11%。

总体来看，目前国内IGBT产业处在快速发展阶段，已经形成了相对完整的IGBT产业链。未来随着国内新能源车的放量，中国IGBT企业将迎来快速发展及进口替代的良好机遇。

全球功率器件主要厂商产品线主要包括IGBT、MOSFET、晶闸管、二极管与TVS等；其中IGBT集成度最高，结构最复杂，同硅基材料中能承受最高的工作电压，具有最高价值量。

作为新能源汽车、高铁动车、智能电网等新兴产业不可缺少的一部分，IGBT在上世纪八十年代被设计出来之后，就开始了飞速发展的道路，并逐步成为功率半导体分立器件的核心所在。

IGBT也称为绝缘栅双极型晶体管芯片，在我国，IGBT属于“02专项”的重点扶持项目。

IGBT是能源转换与传输的核心器件，也是目前功率电子器件中技术最先进的分立器件，采用IGBT在电力电子装置中进行功率变换，能起到类似CPU的作用，提高用电效率和质量。

IGBT兼具MOS和BJT的优点，导通原理与MOSFET类似，都是通过电压驱动进行导通。IGBT是电机驱动的核心，广泛应用与逆变器、变频器等，在UPS、开关电源、电车、交流电机等领域，逐步替代GTO、GTR等产品。

IGBT分为IGBT芯片和IGBT模块，其中IGBT模块是由IGBT芯片封装而来，具有参数优秀、最高电压高、引线电感小的特点，是IGBT最常见的应用形式，IGBT模块常用于大电流和大电压环境。

Yole预测，2022年IGBT（含IGBT模组）市场空间将达到55亿美金，年均复合增长8.1%，主要的增长即来自于IGBT模组。

IGBT市场属于全球IDM寡头垄断市场

长期以来，IGBT产品仍被垄断在全球少数IDM手中（IDM为整合组件制造商，具备IC设计、制造、封装、测试、销售的全产业链）。

IGBT市场上的主要供应商包括德国英飞凌、日本三菱、富士电机、瑞士ABB、美国安森美等欧美和日本厂商。英飞凌、富机电子和安森美等厂家在1700V以下的中低电压IGBT领域处于领导地位，三菱则主宰了2500V以上的高电压IGBT领域。

在IGBT领域，2018年全球IGBT分立器件市场规模13.1亿美元。英飞凌是全球最大的IGBT厂商，以37.4%的市场占有率排名第一，前五大厂商的市场份额为67.5%，前十大厂商的市场份额为79.5%，市场集中度很高。

在IGBT模组方面，2018年全球市场规模32.5亿美元，英飞凌以34.5%的市占率继续占据第一的位置，前五大厂商的市场份额为67.8%，前十大厂商的市场份额为86.1%，市场集中度较高。

中国功率半导体市场占世界功率半导体市场份额的50%以上，但在中高端MOSFET及IGBT器件中，90%依赖于进口。

目前IGBT市场正处蓝海，国产替代需求与空间巨大

国内IGBT设计领域已有一定基础，但与国际水平仍有很大差距。我国的功率半导体技术还处于起步阶段，技术工艺还不成熟，目前国内IGBT设计厂商体量偏小。与国外差距主要体现在：

1）技术积累不足。国外厂商起步较早，在设计技术、工艺水平、产品系列化及专利等方面形成较强的优势；

2）产业链基础不足。国内功率半导体产业链基础薄弱，关键原材料、生产设备、检测设备等还绝大多数依赖进口。国产厂家整体在技术代际、良品率、器件一致性和可靠性上面仍有提升空间。

中国IGBT厂商大多专注于某一领域的产品

斯达股份的产品主要用于电力和电机牵引；中国时代专注于4500V以上IGBT研发生产，产品用于轨道交通领域；我国新出厂的高铁将全部使用国产IGBT，中车时代的IGBT已经出口到印度，中车时代在高电压等级IGBT技术实力较强，在高铁、轨交牵引变流器上已经实现了进口替代。

比亚迪专注于汽车IGBT领域，拥有IGBT全产业链，比亚迪在1200V等级的新能源车用IGBT取得了突破，18年推出的IGBT4.0，整体技术水平介于国际上4-5代之间。

中科君芯与森未科技均具备第6代IGBT技术，其中，中科君芯采用Trench-FS技术并率先实现国产IGBT量产，森未科技正在建设的产业化平台亦将有望于2020年实现第6代IGBT产品的产业化。

图表来源：中科君芯

国内IGBT产业链厂商主要包括：

IDM：中车时代电气、比亚迪、华微电子、吉杭州士兰微、中环股份等；

设计：中科君芯、西安芯派、无锡紫光微、宁波达新、山东科达等；

制造：中芯国际、上海先进、嘉兴斯达、华润上华、深圳方正微等；

模组：中车西安永电、西安爱帕克、江苏宏微、比亚迪、中航微电子

国内IGBT设计技术的主要来源有两条途径：其一，来源于外企人员的回流，如斯达、南京银茂、普峦半导体等；其二，来源于国外合作，如比亚迪、吉林华微等。

IGBT下游应用领域非常广泛，市场空间巨大

IGBT是一种用于电能转换和控制的电力电子器件，结合了BJT和MOSFET的优点，可应用于柔性直流输电、新能源汽车、新能源发电并网、轨道交通等装备。从细分的IGBT市场来看，受新兴产业的拉动，全球IGBT市场在未来几年亦将迎来蓬勃发展。

规模庞大的汽车市场，尤其是电动汽车和混合动力汽车（EV/HEV）动力系统的电气化，将成为助推全球IGBT市场增长的主要力量。

新能源汽车用IGBT本土厂商已实现突破，但整体仍然严重依赖进口

新能源汽车电控系统包含三部分，分别是整车控制器、电机控制器和电池控制器（BMS），其中新能源整车控制器、BMS相对成熟，电机控制器相对落后，主要是因为核心零部件IGBT90%以上依赖进口。

IGBT成为目前应用于新能源汽车功率半导体的主流技术，在高压系统中可帮助电压源实现较低负载，使电机系统轻松驱动。

IGBT占据电控系统成本40%以上，折合到整车上约占总成本的5%左右，如果加上充电系统中IGBT，成本占比更高。IGBT芯片占整车成本的比例约为7-10%，是除电池之外成本第二高的元件。在特斯拉的双电机全驱动版中，IGBT使用量共计132个，总价值可达650美元。

随着新能源汽车产量的持续增长和电网、轨交等行业对IGBT器件需求的稳步增长，IGBT市场规模在近几年保持15-20%的速度增长。由于下游需求的增长较快，IGBT的价格从18年开始持续上涨，在19年亦有15%左右的涨幅，产品的交货期通常在8-12周。

根据ASMC的数据，2018年全球IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)芯片市场规模为11.36亿美元，IGBT模块市场规模为37.61亿美元，总计48.97亿美元，占功率器件市场的32.68%。

目前国内能够量产高压大功率IGBT芯片并用于车辆生产的企业，只有中车时代和比亚迪两家。2018年我国IGBT领域进口依存度约90%左右，仍面临“卡脖子”风险，国产替代任重道远。

IGBT在电力系统中应用范围较广，包括柔性直流换流阀、FACTS设备、直流断路器、DC/DC变换器、风光等新能源并网换流器等设备。IGBT作为电力CPU，是智能电网发展需要攻克的必要一环。

全球产业分工与迁移空间大，目前传统国际产业巨头相应进军高档产品，中档产品产能空缺，随着中国企业在IGBT设计、制造、封测等方面实力增强，全球产业分工与迁移将给中国企业带来广阔空间。