國產(chǎn)IGBT，迎來(lái)大豐收

根據 IGBT 的產(chǎn)品分類(lèi)來(lái)看，按照其封裝形式的不同，可分為 IGBT 分立器件、IPM 模塊和 IGBT 模塊。IGBT 分立器件主要應用在小功率的家用電器、分布式光伏逆變器；IPM 模塊應用于變頻空調、變頻洗衣機等白色家電產(chǎn)品；而 IGBT 模塊應用于大功率變頻器、新能源車(chē)、集中式光伏等領(lǐng)域。

根據工作環(huán)境的電壓不同，IGBT 可以分為低壓（600V 以下）、中壓（600V－1200V）、高壓（1700V－6500V）。一般低壓 IGBT 常用于變頻白色家電、新能源汽車(chē)零部件等領(lǐng)域；中壓 IGBT 常用于工業(yè)控制、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域；高壓 IGBT 常用于軌道交通、電網(wǎng)等領(lǐng)域。

就目前的中國市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，IGBT 應用最多的場(chǎng)景是新能源汽車(chē)。

國外廠(chǎng)商優(yōu)勢明顯

從全球市占率角度來(lái)看，依舊是國外廠(chǎng)商占據主要市場(chǎng)份額。

根據 Omdia 數據顯示，2020 年全球 IGBT 龍頭企業(yè)包括英飛凌、富士電機、三菱等。從細分領(lǐng)域來(lái)看，在 IGBT 分立器件領(lǐng)域，英飛凌、富士電機、三菱的市場(chǎng)規模位列前三，市占率分別為 29.3%、15.6% 和 9.3%。中國廠(chǎng)商士蘭微排名第十，占有全球 2.62% 市場(chǎng)份額。

在 IPM 模塊領(lǐng)域，三菱市占 32.9%；安森美市占 17.1%；英飛凌市占 11.6%，國產(chǎn)廠(chǎng)商士蘭微以 1.6% 的市占率排名第九，華微電子以 0.9% 的市占率排名第十。

在 IGBT 模塊領(lǐng)域，英飛凌為絕對龍頭，市場(chǎng)份額占 36.5%，其次是富士電機和三菱，分別占比 11.4% 和 9.7%。國內斯達半導排名第六，市場(chǎng)份額占 2.8%。

如今國外的 IGBT 龍頭已經(jīng)形成完善的 IGBT 產(chǎn)品系列，英飛凌、三菱、ABB 在 1700V 以上電壓等級的工業(yè) IGBT 領(lǐng)域占絕對優(yōu)勢；在 3300V 以上電壓等級的高壓 IGBT 技術(shù)領(lǐng)域幾乎處于壟斷地位。在大功率溝槽技術(shù)方面，英飛凌與三菱公司處于國際領(lǐng)先水平；在 1700V 以下的產(chǎn)品應用中，英飛凌、賽米控、安森美技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品成熟。

國內 IGBT 廠(chǎng)商多集中在中低壓市場(chǎng)，如比亞迪半導體、士蘭微、揚杰科技、新潔能、華微電子等廠(chǎng)商的 IGBT 產(chǎn)品主要集中在 1500V 以下的 IGBT 市場(chǎng)；時(shí)代電氣和斯達半導已經(jīng)有高壓 3300V 及以上的產(chǎn)品應用。

國內廠(chǎng)商和國外廠(chǎng)商存在差距的原因主要是國外廠(chǎng)商成立時(shí)間早，比如富士電機成立于 1923 年，三菱電機成立于 1921 年，而國內的幾大廠(chǎng)商主要集中在 1997—2005 年。得益于長(cháng)時(shí)間的磨煉，技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品成熟、市場(chǎng)占比大、利潤高、用戶(hù)反饋豐富的國際大廠(chǎng)，明顯已具先發(fā)優(yōu)勢。

不過(guò)，隨著(zhù)中美貿易摩擦的不斷加劇，國內終端們開(kāi)始主動(dòng)嘗試選擇國內芯片，疊加近兩年 IGBT 缺貨情況嚴重，為 IGBT 在內的國產(chǎn)芯片的發(fā)展打開(kāi)了切口。

國內 IGBT 不乏佼佼者

在中國的 IGBT 行業(yè)發(fā)展中，各大廠(chǎng)商分路追擊，如今已不乏佼佼者的出現，比如：斯達半導、時(shí)代電氣以及士蘭微等。

斯達半導

斯達半導優(yōu)勢在于 IGBT 模塊，主要覆蓋新能源汽車(chē)和工控領(lǐng)域。

2013 年斯達半導開(kāi)始專(zhuān)注新能源汽車(chē) IGBT 模塊的研發(fā)，目前其 IGBT 電壓等級涵蓋范圍為 100V～3300V，率先實(shí)現第 7 代 IGBT 產(chǎn)品的研發(fā)。另外，斯達半導的 SiC 模塊研發(fā)進(jìn)程也早于國內其他廠(chǎng)商。

斯達半導產(chǎn)品種類(lèi)豐富，能有效全面地覆蓋下游客戶(hù)的各類(lèi)需求，其 IGBT 模塊產(chǎn)品超過(guò) 600 種，其第六代 TrenchFieldStop 技術(shù)的車(chē)規級 IGBT 模塊已獲得多個(gè)平臺/項目定點(diǎn)，SiC 模塊也已獲得多款車(chē)型定點(diǎn)，先發(fā)優(yōu)勢明顯。

目前斯達半導采用 Fabless 模式，代工廠(chǎng)為上海華虹、上海先進(jìn)等。同時(shí)也在自建晶圓廠(chǎng)，由 Fabless 走向 IDM。

時(shí)代電氣

時(shí)代電氣在 IGBT 的布局是比較特殊的，其 IGBT 器件在城市軌道交通、高速鐵路以及電力機車(chē)方面具有廣泛應用。

時(shí)代電氣的 IGBT 模塊在市場(chǎng)中位居第二位，僅次于斯達半導。其 IGBT 產(chǎn)品已實(shí)現 750V—6500V 全電壓覆蓋，在國內 IGBT 供應商中電壓覆蓋范圍最廣，也是國內唯一實(shí)現 3300V 以上軌交、電網(wǎng)等高壓領(lǐng)域覆蓋的公司。目前，時(shí)代電氣第七代 IGBT 技術(shù)剛剛研發(fā)成功。

2021 年時(shí)代電氣 IGBT 在軌交、電網(wǎng)領(lǐng)域市占率全國第一，除了原有的優(yōu)勢領(lǐng)域軌道交通外，時(shí)代電氣正在主攻汽車(chē)和光伏方向，汽車(chē)方面公司已取得合眾、一汽、長(cháng)安等十余家客戶(hù)定點(diǎn)，風(fēng)光發(fā)電領(lǐng)域公司高壓 1700V 產(chǎn)品已非常成熟。

時(shí)代電氣也是采用 IGBT 與 SiC 雙線(xiàn)布局的戰略，只不過(guò)在 SiC 模塊的入局時(shí)間較晚，2022 年其首款 SiC 產(chǎn)品才進(jìn)行小批量驗證。

士蘭微

士蘭微的產(chǎn)品以 IGBT 單管和 IPM 模塊為主，在白電和工控領(lǐng)域具備顯著(zhù)市場(chǎng)地位。此外其車(chē)規 IGBT 產(chǎn)品通過(guò)部分汽車(chē)廠(chǎng)商測試，開(kāi)始小批量供貨；光伏 IGBT 單管已在國內部分光伏客戶(hù)逐步上量。根據 Omdia 數據顯示，2021 年士蘭微 IPM 產(chǎn)品全球市占率達到 2.2%，排名全球第八，國內第一。士蘭微已經(jīng)推出了英飛凌的第 7 代產(chǎn)品，目前還處在送審階段，離量產(chǎn)還有距離。2021 年士蘭微的車(chē)規級 SiC 模塊研發(fā)成功。

除了以上提到的這些公司，還有諸如華微電子、揚杰科技、比亞迪半導體、宏微科技、中科君芯、新潔能等廠(chǎng)商在 IGBT 各個(gè)領(lǐng)域逐步放量。

IGBT 更受追捧，缺貨難解

IGBT 是近期半導體組件中，唯一還能大漲價(jià)且一路供不應求的品項。

導致 IGBT 缺貨、漲價(jià)的原因主要有四點(diǎn)：其一，需求旺盛，車(chē)用、工業(yè)應用所需 IGBT 用量大增；其二，供給不足，產(chǎn)能擴增緩慢；其三，風(fēng)光儲需求旺盛帶動(dòng) IGBT 需求強勁；其四，特斯拉大砍 75% 碳化硅用量，IGBT 為潛在替代方案。

根據市場(chǎng)消息，6 月安森美的 IGBT 供應短缺，交期仍在 40 周以上，無(wú)明顯緩解。根據富昌電子公布的《2023 Q1 芯片市場(chǎng)行情報告》數據顯示，意法半導體、英飛凌、Microsemi、IXYS 的 IGBT 交期與 2022 Q4 的交期一致，最長(cháng)達 54 周。工業(yè)、車(chē)用領(lǐng)域的 IGBT 需求仍然緊俏。有業(yè)內人士表示，IGBT 缺貨問(wèn)題至少在 2024 年中前難以解決；部分廠(chǎng)商 IGBT 產(chǎn)線(xiàn)代工價(jià)上漲 10%。

現階段全球產(chǎn)能緊缺，IGBT 市場(chǎng)面臨短期內供不應求的狀態(tài)，這為國產(chǎn)企業(yè)提供了機遇。如今，本土 IGBT 產(chǎn)品性能已經(jīng)逐漸成熟，且部分產(chǎn)品性能可對標海外 IGBT 大廠(chǎng)產(chǎn)品，加速?lài)a(chǎn)化 IGBT 產(chǎn)品市場(chǎng)滲透，逐步切入高端市場(chǎng)。國內一眾廠(chǎng)商如揚杰科技、斯達半導、士蘭微、新潔能、紫光國微等也在加快擴產(chǎn)和研發(fā)步伐。

國產(chǎn)廠(chǎng)商迎來(lái)大豐收

IGBT 的持續火熱，國產(chǎn)廠(chǎng)商迎來(lái)的不只是訂單的大豐收，還有業(yè)績(jì)的大豐收。

首先在訂單量方面，近日時(shí)代電氣披露調研紀要顯示，IGBT 器件已有產(chǎn)能基本跑滿(mǎn)，第一季度合計 IGBT 有 7.23 億。傳感器件、功率器件、新能源汽車(chē)電驅是一個(gè)量綱訂單，目前產(chǎn)能排得很緊，達產(chǎn)率非常高。公司在去年第三季度就基本把今年 IGBT 產(chǎn)能排滿(mǎn)了。

斯達半導也表示光伏領(lǐng)域在手訂單是現有產(chǎn)能的數倍之多。士蘭微、華潤微、宏微科技都表示在手訂單量飽滿(mǎn)，產(chǎn)能供不應求。

其次，再看業(yè)績(jì)。2022 年時(shí)代電氣全年營(yíng)收 180.34 億元，同比增長(cháng) 19.26%。2023 年 Q1，時(shí)代電氣營(yíng)業(yè)收入人民幣 30.85 億元，同比增長(cháng) 21.25%，漲勢喜人。

斯達半導體更是連續 7 年實(shí)現營(yíng)收、凈利潤雙增。尤其是 2022 年其營(yíng)業(yè)收入 27.05 億元，同比增長(cháng) 58.53%，歸屬于上市公司股東的凈利潤 8.18 億元，同比增長(cháng) 105.24%。

此外，士蘭微、揚杰科技、宏微科技等公司的營(yíng)業(yè)收入都在 2022 年實(shí)現大幅增長(cháng)。

國產(chǎn) IGBT 產(chǎn)能何時(shí)落地？

2021 年，斯達半導定增獲得發(fā)審委通過(guò)，將募資 35 億元用于 IGBT 芯片、SiC 芯片的研發(fā)及生產(chǎn)。預計將會(huì )達成 6 英寸 IGBT 產(chǎn)能 30 萬(wàn)片/年，6 英寸 SiC 芯片產(chǎn)能 6 萬(wàn)片/年，具體投產(chǎn)時(shí)間未知。

2022 年 10 月，時(shí)代電氣啟動(dòng)了 IGBT 三期新產(chǎn)線(xiàn)建設準備工作，公司此前已投資建設了一期、二期產(chǎn)線(xiàn)。三期總投資額 111 億元，其中宜興項目投資 58 億元、株洲項目 53 億元。宜興項目，一期規劃產(chǎn)能是年產(chǎn) 36 萬(wàn)片 8 英寸 IGBT，產(chǎn)品主要用于新能源車(chē)領(lǐng)域。株洲項目，建成后產(chǎn)能年產(chǎn) 36 萬(wàn)片 8 英寸 IGBT，主要用于新能源發(fā)電、工控、家電。三期項目建設周期 24 個(gè)月，預計 2024 年 6-7 月才會(huì )投產(chǎn)。

2022 年 6 月，士蘭微投資建設「年產(chǎn) 720 萬(wàn)塊汽車(chē)級功率模塊封裝項目」該項目總投資 30 億元。隨后在 10 月，又定增不超過(guò) 65 億元，用于年產(chǎn) 36 萬(wàn)片 12 英寸芯片生產(chǎn)線(xiàn)項目（39 億元）、SiC 功率器件生產(chǎn)線(xiàn)建設項目（15 億元）、汽車(chē)半導體封裝項目（一期）（30 億元）等。此次的定增項目建設期為 3 年，也就是預計 2025 年投產(chǎn)。

華潤微的 IGBT 產(chǎn)能也會(huì )在今年有所新增。華潤微高管此前預計，2023 年資本性開(kāi)支較 2022 年將增加至百億規模，主要涉及重慶 12 英寸、深圳 12 英寸、先進(jìn)功率封測基地以及公司對外投資并購項目。根據規劃，華潤微 6 英寸晶圓制造生產(chǎn)線(xiàn)主要增加第三代半導體產(chǎn)能包括碳化硅和氮化鎵；今年 8 英寸晶圓制造生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)技改、IGBT 等重點(diǎn)產(chǎn)品產(chǎn)能擴充會(huì )帶來(lái)一定幅度的產(chǎn)能增加；重慶 12 英寸 2023 年底目標是爬坡至 2 萬(wàn)片。

有分析指出，2021 年及以前，中國有 80%—90% 的 IGBT 產(chǎn)品均需要進(jìn)口，2022 年整體 IGBT 國產(chǎn)化率提升至約 30%—35%，車(chē)規級 IGBT 廠(chǎng)商在中國的市場(chǎng)份額已經(jīng)從 2021 年的 32% 提升到 2022 年的 45%—50%。

未來(lái)，隨著(zhù) IGBT 市場(chǎng)的不斷擴大以及國產(chǎn) IGBT 企業(yè)技術(shù)上取得突破，中國 IGBT 正在駛上發(fā)展的快車(chē)道。