2022年中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)發(fā)展前景展望：呈現(xiàn)出碳化硅材料、氮化鎵材料同步發(fā)展和IGBT集成化發(fā)展趨勢(shì)[圖]

內(nèi)容概述：根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)供需情況在2021年極速上漲，2022年中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)產(chǎn)量約為130萬(wàn)套，需求量約為368.28萬(wàn)套。從均價(jià)走勢(shì)來(lái)看，中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)均價(jià)呈現(xiàn)上漲態(tài)勢(shì)，主要是由于國(guó)內(nèi)供給能力較為缺乏，行業(yè)市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。同時(shí)新能源汽車電池、充電、以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，驅(qū)動(dòng)新能源汽車單車IGBT用量上升，推動(dòng)了行業(yè)價(jià)格的增長(zhǎng)。2022年車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)均價(jià)約為2097元/套。其中純電動(dòng)汽車占據(jù)了絕大數(shù)市場(chǎng)份額，占比為81.08%。

一、車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)概述

IGBT——電力電子行業(yè)里的“CPU”。IGBT 是絕緣柵雙極型晶體管的縮寫，是國(guó)際上公認(rèn)的電力電子技術(shù)第三次革命最具代表性的產(chǎn)品。IGBT 作為工業(yè)控制及自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件，廣泛應(yīng)用于電機(jī)節(jié)能、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、家用電器、汽車電子、新能源發(fā)電、新能源汽車等眾多領(lǐng)域。它能夠根據(jù)信號(hào)指令來(lái)調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、頻率、相位等，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控的目的。

車規(guī)級(jí)IGBT是指用于新能源汽車的IGBT產(chǎn)品。

IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種功率半導(dǎo)體器件，常用于電力電子應(yīng)用中。車規(guī)級(jí)IGBT特指適用于汽車電子領(lǐng)域的IGBT產(chǎn)品。按照集成程度可分為單模塊IGBT、多模塊IGBT；根據(jù)額定電壓可分成抵押車軌跡IGBT、高壓車規(guī)級(jí)IGBT；根據(jù)最大工作溫度可分為低溫車規(guī)級(jí)IGBT、高溫車規(guī)級(jí)IGBT；根據(jù)最大電流可分為小電流車規(guī)級(jí)IGBT、大電流車規(guī)級(jí)IGBT等。

中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)發(fā)展歷程可分為五個(gè)階段，第一階段為1980年代的起步階段，中國(guó)開(kāi)始引進(jìn)IGBT技術(shù)，并進(jìn)行基礎(chǔ)研究；第二階段為1990年代的自主研發(fā)階段，此時(shí)中國(guó)在IGBT技術(shù)上開(kāi)始進(jìn)行自主研發(fā)國(guó)內(nèi)企業(yè)逐漸掌握了IGBT核心技術(shù)，開(kāi)始生產(chǎn)車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品；第三階段為2000年代技術(shù)成熟階段，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性；第四階段為2010年代的崛起階段，國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷創(chuàng)新，推出多款性能優(yōu)異、價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力的車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品；第五階段為2020年代的領(lǐng)先地位，產(chǎn)品性能、可靠性和功率密度持續(xù)提高，滿足了多樣化的汽車電子需求。

二、政策

近年來(lái)為了推動(dòng)功率半導(dǎo)體行業(yè)尤其是IGBT產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展，國(guó)家相關(guān)部門不僅制定了相關(guān)的一系列政策措施，還不斷加大扶持力度。其中，IGBT曾被劃為02專項(xiàng)重點(diǎn)扶持項(xiàng)目實(shí)施長(zhǎng)達(dá)15年并于2021年成功收官。同時(shí)，IGBT國(guó)產(chǎn)化還是國(guó)家十四五規(guī)劃中關(guān)鍵半導(dǎo)體器件的發(fā)展重點(diǎn)之一。來(lái)自市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)和國(guó)家大量投入資金的雙重刺激，不僅吸引了一批擁有豐富IGBT經(jīng)驗(yàn)的海外華人歸國(guó)，也給包括斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪、中車時(shí)代電氣等在內(nèi)的企業(yè)提供了掌握IGBT核心技術(shù)的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步推進(jìn)IGBT國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，早日擺脫IGBT產(chǎn)品進(jìn)口依賴這一現(xiàn)狀。

三、產(chǎn)業(yè)鏈

車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)上游為半導(dǎo)體設(shè)備、封裝材料、EDA軟件等。上游行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，直接影響車規(guī)級(jí)IGBT業(yè)原料的供給數(shù)量和質(zhì)量。行業(yè)下游面向新能源汽車，下游的銷售既是中游的車規(guī)級(jí)IGBT業(yè)產(chǎn)品的流通端也是行業(yè)企業(yè)品牌影響力的作用端，過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量和完善的銷售網(wǎng)絡(luò)是企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。

IGBT 作為能源變化和傳輸?shù)暮诵钠骷?，下游?yīng)用非常廣泛。國(guó)家七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中，IGBT 是新能源汽車產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)不可缺少的半導(dǎo)體器件，隨著這些產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，為 IGBT 提供了更廣闊的市場(chǎng)。根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量受到雙碳政策的影響，產(chǎn)銷量逐年攀升，2022年迎來(lái)了爆發(fā)性的增長(zhǎng)，產(chǎn)量為700.3萬(wàn)輛，銷量為688.7萬(wàn)輛。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)市場(chǎng)深度分析及投資趨勢(shì)分析報(bào)告》

四、中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，從2015年到2022年，中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在此期間，市場(chǎng)規(guī)模從5.92億元增長(zhǎng)到近77.24億元，增長(zhǎng)了超過(guò)十倍。車規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)的需求持續(xù)增加，且增速較為穩(wěn)定。從數(shù)據(jù)中可以看出，純電動(dòng)和混動(dòng)車規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)都呈現(xiàn)了顯著增長(zhǎng)。純電動(dòng)車規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)規(guī)模從2015年的4.44億元增長(zhǎng)到2022年的近64.3億元，增長(zhǎng)了超過(guò)十倍?；靹?dòng)車規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)規(guī)模也從2015年的1.48億元增長(zhǎng)到2022年的近12.94億元，增長(zhǎng)了近九倍。這表明純電動(dòng)汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展是驅(qū)動(dòng)車規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的主要因素之一。車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)主要集中在華東地區(qū)，占比近半數(shù)，華東地區(qū)電子信息及新能源領(lǐng)域相比較其他的地區(qū)較為發(fā)達(dá)，技術(shù)成熟及人才集中等優(yōu)勢(shì)使華東地區(qū)對(duì)車規(guī)級(jí)IGBT的需求更多。

中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的IGBT市場(chǎng)，占據(jù)了全球43%份額的需求。不過(guò)車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化率仍然較低。中國(guó)作為全球最大的新能源汽車市場(chǎng)，在車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)領(lǐng)域一直被國(guó)際巨頭占據(jù)，國(guó)內(nèi)自給率不足 10%，存在巨大的供需缺口。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)供需情況在2021年極速上漲，2022年中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)產(chǎn)量約為130萬(wàn)套，需求量約為368.28萬(wàn)套。從均價(jià)走勢(shì)來(lái)看，中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)均價(jià)呈現(xiàn)上漲態(tài)勢(shì)，主要是由于國(guó)內(nèi)供給能力較為缺乏，行業(yè)市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。同時(shí)新能源汽車電池、充電、以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，驅(qū)動(dòng)新能源汽車單車IGBT用量上升，推動(dòng)了行業(yè)價(jià)格的增長(zhǎng)。2022年車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)均價(jià)約為2097元/套。其中純電動(dòng)汽車占據(jù)了絕大數(shù)市場(chǎng)份額，占比為81.08%。

五、中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

車規(guī)級(jí)IGBT壁壘極高，除了對(duì)產(chǎn)品的可靠性、安全性、穩(wěn)定性等方面有嚴(yán)苛的要求，下游企業(yè)的測(cè)試認(rèn)證周期較長(zhǎng)，導(dǎo)入時(shí)間通常需1-2年以上。品牌和口碑的背書有利于公司持續(xù)開(kāi)拓導(dǎo)入更多客戶，鞏固其龍頭地位并占據(jù)更多市場(chǎng)份額，提高潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手進(jìn)入該行業(yè)的壁壘，從而形成正向循環(huán)。目前車規(guī)級(jí)IGBT占比第一的企業(yè)為英飛凌，占比為22.90%，其次為斯達(dá)半導(dǎo)，占比為16.40%。

2022年，公司生產(chǎn)的應(yīng)用于主電機(jī)控制器的車規(guī)級(jí)IGBT模塊持續(xù)放量，合計(jì)配套超過(guò)120萬(wàn)輛新能源汽車，其中A級(jí)及以上車型超過(guò)60萬(wàn)輛，同時(shí)公司在車用空調(diào)，充電樁，電子助力轉(zhuǎn)向等新能源汽車半導(dǎo)體器件份額進(jìn)一步提高。2022年，公司車規(guī)級(jí)產(chǎn)品在海外市場(chǎng)取得進(jìn)一步突破。公司車規(guī)級(jí)IGBT模塊獲得多家國(guó)際一線品牌Tier1定點(diǎn)，預(yù)計(jì)2023年開(kāi)始大批量供貨；公司車規(guī)級(jí)SiC模塊開(kāi)始在海外市場(chǎng)小批量供貨。此外，搭載公司車規(guī)級(jí)IGBT模塊的車型已遠(yuǎn)銷歐洲、東南亞、南美等地區(qū)。根據(jù)公司年報(bào)顯示，2022年斯達(dá)半導(dǎo)體收入為22.25億元。

七、未來(lái)中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

IGBT雖然只有短短30年發(fā)展歷史，但由于其技術(shù)含量高、用途廣泛、實(shí)用性強(qiáng)，得以快速發(fā)展，車規(guī)級(jí)IGBT目前已經(jīng)推出第8代產(chǎn)品，各項(xiàng)性能趨向于成熟，與此同時(shí)，對(duì)新能源汽車性能和續(xù)航的更高要求使其發(fā)展過(guò)程中逐漸開(kāi)始遇到阻礙和瓶頸，新材料的出現(xiàn)和新能源汽車技術(shù)的革新成為車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展方向，促使相關(guān)企業(yè)加快技術(shù)的更新迭代，以保持其在產(chǎn)業(yè)內(nèi)持續(xù)耐久的競(jìng)爭(zhēng)力，近年來(lái)車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)業(yè)在新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)等方面出現(xiàn)了以下3大發(fā)展趨勢(shì)，即呈現(xiàn)出碳化硅材料、氮化鎵材料同步發(fā)展和IGBT集成化發(fā)展趨勢(shì)。

1、碳化硅（SiC）材料與IGBT同步發(fā)展

與硅基半導(dǎo)體相比，碳化硅具有高性能、低損耗和低成本等優(yōu)勢(shì)。其高性能包括功率密度高、耐高溫、高壓、高頻和高速等特點(diǎn)。由于功率密度高，設(shè)備可以做得更小，而高頻特性使得電容和電感體積要求減少，從而降低了系統(tǒng)尺寸。碳化硅的高壓特性和減小的系統(tǒng)體積也使能耗損失減小，從而提高了能源利用效率，降低了系統(tǒng)成本。

目前，碳化硅已經(jīng)在高鐵列車、電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)等需要高電壓功率模塊領(lǐng)域得到應(yīng)用，并取得了良好的效果。它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的IGBT在大功率高電壓方面的不足，因此被認(rèn)為是IGBT的理想替代品。未來(lái)，碳化硅的發(fā)展方向是更低電壓和更小功率的乘用車領(lǐng)域，預(yù)計(jì)可以將新能源汽車的效率至少提高10%以上。

2、第三代半導(dǎo)體材料GaN快速發(fā)展

氮化鎵（GaN）作為一種快速發(fā)展的功率模塊新型材料?；贕aN材料制成的晶體管在高頻和超高效電源轉(zhuǎn)換方面具有卓越性能，相較于硅基半導(dǎo)體器件，其性能更為優(yōu)越，能夠提供更高效、更緊湊的電源適配器設(shè)計(jì)。氮化鎵器件的開(kāi)關(guān)頻率可以高出主流硅基MOSFET和IGBT的1000倍，這使得其在高頻應(yīng)用中表現(xiàn)更出色。相較于主流硅基器件，氮化鎵器件的能量損耗可以降低50%至90%，這意味著更高的能源利用效率。每瓦尺寸和重量可以降至原先的1/4，這使得電源設(shè)計(jì)更緊湊，且適用于需要小型化的應(yīng)用場(chǎng)景。由于性能優(yōu)越和能耗降低，氮化鎵器件可以使系統(tǒng)成本大幅降低。

3、集成式車規(guī)級(jí)IGBT模塊

車規(guī)級(jí)IGBT在未來(lái)輪轂電機(jī)中最主要的變化是提高集成度，由于輪轂電機(jī)放置在汽車各個(gè)輪轂內(nèi)，各自獨(dú)立工作，所以需要多個(gè)車規(guī)級(jí)IGBT模塊單獨(dú)控制，而輪轂內(nèi)的空間相對(duì)于車身更小，車規(guī)級(jí)IGBT模塊能夠放置在有限的空間內(nèi)，需要其結(jié)構(gòu)更加緊湊、體積更小、重量更輕，同時(shí)由于放置在輪轂內(nèi)，抗震性和穩(wěn)定性方面的標(biāo)準(zhǔn)也大大提高，需要高度集成化的車規(guī)級(jí)IGBT設(shè)計(jì)。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）發(fā)布的《中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)市場(chǎng)深度分析及投資趨勢(shì)分析報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。