國產(chǎn)IGBT，迎來大豐收

根據(jù) IGBT 的產(chǎn)品分類來看，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(yīng)用在小功率的家用電器、分布式光伏逆變器；IPM 模塊應(yīng)用于變頻空調(diào)、變頻洗衣機(jī)等白色家電產(chǎn)品；而 IGBT 模塊應(yīng)用于大功率變頻器、新能源車、集中式光伏等領(lǐng)域。

根據(jù)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、新能源汽車零部件等領(lǐng)域；中壓 IGBT 常用于工業(yè)控制、新能源汽車等領(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)來說，IGBT 應(yīng)用最多的場(chǎng)景是新能源汽車。

國外廠商優(yōu)勢(shì)明顯

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

根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球 IGBT 龍頭企業(yè)包括英飛凌、富士電機(jī)、三菱等。從細(xì)分領(lǐng)域來看，在 IGBT 分立器件領(lǐng)域，英飛凌、富士電機(jī)、三菱的市場(chǎng)規(guī)模位列前三，市占率分別為 29.3%、15.6% 和 9.3%。中國廠商士蘭微排名第十，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(duì)龍頭，市場(chǎng)份額占 36.5%，其次是富士電機(jī)和三菱，分別占比 11.4% 和 9.7%。國內(nèi)斯達(dá)半導(dǎo)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(jí)的工業(yè) IGBT 領(lǐng)域占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；在 3300V 以上電壓等級(jí)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(yīng)用中，英飛凌、賽米控、安森美技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品成熟。

國內(nèi) IGBT 廠商多集中在中低壓市場(chǎng)，如比亞迪半導(dǎo)體、士蘭微、揚(yáng)杰科技、新潔能、華微電子等廠商的 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(dá)半導(dǎo)已經(jīng)有高壓 3300V 及以上的產(chǎn)品應(yīng)用。

國內(nèi)廠商和國外廠商存在差距的原因主要是國外廠商成立時(shí)間早，比如富士電機(jī)成立于 1923 年，三菱電機(jī)成立于 1921 年，而國內(nèi)的幾大廠商主要集中在 1997—2005 年。得益于長時(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、用戶反饋豐富的國際大廠，明顯已具先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

不過，隨著中美貿(mào)易摩擦的不斷加劇，國內(nèi)終端們開始主動(dòng)嘗試選擇國內(nèi)芯片，疊加近兩年 IGBT 缺貨情況嚴(yán)重，為 IGBT 在內(nèi)的國產(chǎn)芯片的發(fā)展打開了切口。

國內(nèi) IGBT 不乏佼佼者

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

斯達(dá)半導(dǎo)

斯達(dá)半導(dǎo)優(yōu)勢(shì)在于 IGBT 模塊，主要覆蓋新能源汽車和工控領(lǐng)域。

2013 年斯達(dá)半導(dǎo)開始專注新能源汽車 IGBT 模塊的研發(fā)，目前其 IGBT 電壓等級(jí)涵蓋范圍為 100V～3300V，率先實(shí)現(xiàn)第 7 代 IGBT 產(chǎn)品的研發(fā)。另外，斯達(dá)半導(dǎo)的 SiC 模塊研發(fā)進(jìn)程也早于國內(nèi)其他廠商。

斯達(dá)半導(dǎo)產(chǎn)品種類豐富，能有效全面地覆蓋下游客戶的各類需求，其 IGBT 模塊產(chǎn)品超過 600 種，其第六代 TrenchFieldStop 技術(shù)的車規(guī)級(jí) IGBT 模塊已獲得多個(gè)平臺(tái)/項(xiàng)目定點(diǎn)，SiC 模塊也已獲得多款車型定點(diǎn)，先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。

目前斯達(dá)半導(dǎo)采用 Fabless 模式，代工廠為上海華虹、上海先進(jìn)等。同時(shí)也在自建晶圓廠，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(jī)車方面具有廣泛應(yīng)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(dá)半導(dǎo)。其 IGBT 產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn) 750V—6500V 全電壓覆蓋，在國內(nèi) IGBT 供應(yīng)商中電壓覆蓋范圍最廣，也是國內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn) 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(shì)領(lǐng)域軌道交通外，時(shí)代電氣正在主攻汽車和光伏方向，汽車方面公司已取得合眾、一汽、長安等十余家客戶定點(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 雙線布局的戰(zhàn)略，只不過在 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(yàn)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)域具備顯著市場(chǎng)地位。此外其車規(guī) IGBT 產(chǎn)品通過部分汽車廠商測(cè)試，開始小批量供貨；光伏 IGBT 單管已在國內(nèi)部分光伏客戶逐步上量。根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù)顯示，2021 年士蘭微 IPM 產(chǎn)品全球市占率達(dá)到 2.2%，排名全球第八，國內(nèi)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 年士蘭微的車規(guī)級(jí) 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(yáng)杰科技、比亞迪半導(dǎo)體、宏微科技、中科君芯、新潔能等廠商在 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(dǎo)體組件中，唯一還能大漲價(jià)且一路供不應(yīng)求的品項(xiàng)。

導(dǎo)致 IGBT 缺貨、漲價(jià)的原因主要有四點(diǎn)：其一，需求旺盛，車用、工業(yè)應(yīng)用所需 IGBT 用量大增；其二，供給不足，產(chǎn)能擴(kuò)增緩慢；其三，風(fēng)光儲(chǔ)需求旺盛帶動(dòng) IGBT 需求強(qiáng)勁；其四，特斯拉大砍 75% 碳化硅用量，IGBT 為潛在替代方案。

根據(jù)市場(chǎng)消息，6 月安森美的 IGBT 供應(yīng)短缺，交期仍在 40 周以上，無明顯緩解。根據(jù)富昌電子公布的《2023 Q1 芯片市場(chǎng)行情報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，意法半導(dǎo)體、英飛凌、Microsemi、IXYS 的 IGBT 交期與 2022 Q4 的交期一致，最長達(dá) 54 周。工業(yè)、車用領(lǐng)域的 IGBT 需求仍然緊俏。有業(yè)內(nèi)人士表示，IGBT 缺貨問題至少在 2024 年中前難以解決；部分廠商 IGBT 產(chǎn)線代工價(jià)上漲 10%。

現(xiàn)階段全球產(chǎn)能緊缺，IGBT 市場(chǎng)面臨短期內(nèi)供不應(yīng)求的狀態(tài)，這為國產(chǎn)企業(yè)提供了機(jī)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(duì)標(biāo)海外 IGBT 大廠產(chǎn)品，加速國產(chǎn)化 IGBT 產(chǎn)品市場(chǎng)滲透，逐步切入高端市場(chǎng)。國內(nèi)一眾廠商如揚(yáng)杰科技、斯達(dá)半導(dǎo)、士蘭微、新潔能、紫光國微等也在加快擴(kuò)產(chǎn)和研發(fā)步伐。

國產(chǎn)廠商迎來大豐收

IGBT 的持續(xù)火熱，國產(chǎn)廠商迎來的不只是訂單的大豐收，還有業(yè)績的大豐收。

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

斯達(dá)半導(dǎo)也表示光伏領(lǐng)域在手訂單是現(xiàn)有產(chǎn)能的數(shù)倍之多。士蘭微、華潤微、宏微科技都表示在手訂單量飽滿，產(chǎn)能供不應(yīng)求。

其次，再看業(yè)績。2022 年時(shí)代電氣全年?duì)I收 180.34 億元，同比增長 19.26%。2023 年 Q1，時(shí)代電氣營業(yè)收入人民幣 30.85 億元，同比增長 21.25%，漲勢(shì)喜人。

斯達(dá)半導(dǎo)體更是連續(xù) 7 年實(shí)現(xiàn)營收、凈利潤雙增。尤其是 2022 年其營業(yè)收入 27.05 億元，同比增長 58.53%，歸屬于上市公司股東的凈利潤 8.18 億元，同比增長 105.24%。

此外，士蘭微、揚(yáng)杰科技、宏微科技等公司的營業(yè)收入都在 2022 年實(shí)現(xiàn)大幅增長。

國產(chǎn) IGBT 產(chǎn)能何時(shí)落地？

2021 年，斯達(dá)半導(dǎo)定增獲得發(fā)審委通過，將募資 35 億元用于 IGBT 芯片、SiC 芯片的研發(fā)及生產(chǎn)。預(yù)計(jì)將會(huì)達(dá)成 6 英寸 IGBT 產(chǎn)能 30 萬片/年，6 英寸 SiC 芯片產(chǎn)能 6 萬片/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)線建設(shè)準(zhǔn)備工作，公司此前已投資建設(shè)了一期、二期產(chǎn)線。三期總投資額 111 億元，其中宜興項(xiàng)目投資 58 億元、株洲項(xiàng)目 53 億元。宜興項(xiàng)目，一期規(guī)劃產(chǎn)能是年產(chǎn) 36 萬片 8 英寸 IGBT，產(chǎn)品主要用于新能源車領(lǐng)域。株洲項(xiàng)目，建成后產(chǎn)能年產(chǎn) 36 萬片 8 英寸 IGBT，主要用于新能源發(fā)電、工控、家電。三期項(xiàng)目建設(shè)周期 24 個(gè)月，預(yù)計(jì) 2024 年 6-7 月才會(huì)投產(chǎn)。

2022 年 6 月，士蘭微投資建設(shè)「年產(chǎn) 720 萬塊汽車級(jí)功率模塊封裝項(xiàng)目」該項(xiàng)目總投資 30 億元。隨后在 10 月，又定增不超過 65 億元，用于年產(chǎn) 36 萬片 12 英寸芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目（39 億元）、SiC 功率器件生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目（15 億元）、汽車半導(dǎo)體封裝項(xiàng)目（一期）（30 億元）等。此次的定增項(xiàng)目建設(shè)期為 3 年，也就是預(yù)計(jì) 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(yù)計(jì)，2023 年資本性開支較 2022 年將增加至百億規(guī)模，主要涉及重慶 12 英寸、深圳 12 英寸、先進(jìn)功率封測(cè)基地以及公司對(duì)外投資并購項(xiàng)目。根據(jù)規(guī)劃，華潤微 6 英寸晶圓制造生產(chǎn)線主要增加第三代半導(dǎo)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)線通過技改、IGBT 等重點(diǎn)產(chǎn)品產(chǎn)能擴(kuò)充會(huì)帶來一定幅度的產(chǎn)能增加；重慶 12 英寸 2023 年底目標(biāo)是爬坡至 2 萬片。

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%，車規(guī)級(jí) IGBT 廠商在中國的市場(chǎng)份額已經(jīng)從 2021 年的 32% 提升到 2022 年的 45%—50%。

未來，隨著 IGBT 市場(chǎng)的不斷擴(kuò)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)展的快車道。