摘要：從2015年到2022年，中國車規(guī)級IGBT行業(yè)的市場規(guī)模呈現(xiàn)快速增長的趨勢。在此期間，市場規(guī)模從5.92億元增長到近77.24億元，增長了超過十倍。純電動和混動車規(guī)級IGBT市場都呈現(xiàn)了顯著增長。純電動車規(guī)級IGBT市場規(guī)模從2015年的4.44億元增長到2022年的近64.3億元，增長了超過十倍?；靹榆囈?guī)級IGBT市場規(guī)模也從2015年的1.48億元增長到2022年的近12.94億元，增長了近九倍。這表明純電動汽車市場的蓬勃發(fā)展是驅(qū)動車規(guī)級IGBT市場快速增長的主要因素之一。

一、定義及分類

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)信號指令來調(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IGBT；根據(jù)最大工作溫度可分為低溫車規(guī)級IGBT、高溫車規(guī)級IGBT；根據(jù)最大電流可分為小電流車規(guī)級IGBT、大電流車規(guī)級IGBT等。

二、發(fā)展歷程

中國車規(guī)級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，中國開始引進(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)中國在IGBT技術(shù)上開始進(jìn)行自主研發(fā)國內(nèi)企業(yè)逐漸掌握了IGBT核心技術(shù)，開始生產(chǎn)車規(guī)級IGBT產(chǎn)品；第三階段為2000年代技術(shù)成熟階段，國內(nèi)企業(yè)開始擴(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)格具有競爭力的車規(guī)級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。

三、行業(yè)政策

近年來為了推動功率半導(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)施長達(dá)15年并于2021年成功收官。同時(shí)，IGBT國產(chǎn)化還是國家十四五規(guī)劃中關(guān)鍵半導(dǎo)體器件的發(fā)展重點(diǎn)之一。來自市場需求持續(xù)增長和國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，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，進(jìn)一步推進(jìn)IGBT國產(chǎn)化進(jìn)程，早日擺脫IGBT產(chǎn)品進(jìn)口依賴這一現(xiàn)狀。

四、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)壁壘

車規(guī)級IGBT行業(yè)是技術(shù)密集的行業(yè)，其產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造涉及半導(dǎo)體技術(shù)、電力技術(shù)、微電子技術(shù)等。產(chǎn)品的生產(chǎn)需要全面掌握擴(kuò)散、芯片制造、封裝、測試等技術(shù)，必須具備強(qiáng)大的整體技術(shù)實(shí)力、完備的質(zhì)量體系、完整的工藝裝備和檢測試驗(yàn)手段，其工藝設(shè)計(jì)和工藝過程控制的要求非常高。另外，行業(yè)非標(biāo)設(shè)備很多，需要專門定制、自制，或?qū)?biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行專業(yè)的改造，其工藝方法也大多不通用，掌握難度很大。

2、人才壁壘

車規(guī)級IGBT企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及客戶對車規(guī)級IGBT的經(jīng)濟(jì)效益需求的不斷提高，都促使企業(yè)需要不斷增強(qiáng)其對新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā)力度，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力。由于車規(guī)級IGBT行業(yè)綜合性強(qiáng)，專業(yè)人才不僅需要具備一定的技術(shù)水平和研發(fā)能力，還要具備豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)來對下游客戶進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)。目前，國內(nèi)具有上述背景的專業(yè)人才較為緊缺，將對新進(jìn)入者形成一定的障礙。

3、品牌壁壘

隨著車規(guī)級IGBT行業(yè)的不斷發(fā)展，行業(yè)競爭也由原來單一的價(jià)格競爭模式，轉(zhuǎn)向以品質(zhì)和服務(wù)為核心的品牌競爭模式。行業(yè)新進(jìn)入者，從品牌創(chuàng)立到品牌被認(rèn)可需要較長的時(shí)間。因此，車規(guī)級IGBT行業(yè)具有品牌壁壘。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

車規(guī)級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)核心競爭力所在。

車規(guī)級IGBT行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

封裝材料

上海飛凱材料科技股份有限公司

宏昌電子材料股份有限公司

潮州三環(huán)（集團(tuán)）股份有限公司

寧波康強(qiáng)電子股份有限公司

深圳市興森快捷電路科技股份有限公司

深南電路股份有限公司

長沙岱勒新材料科技股份有限公司

珠海越亞半導(dǎo)體股份有限公司

半導(dǎo)體設(shè)備

浙江晶盛機(jī)電股份有限公司

深圳市捷佳偉創(chuàng)新能源裝備股份有限公司

中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司

北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司

沈陽芯源微電子設(shè)備股份有限公司

北京華峰測控技術(shù)股份有限公司

EDA軟件

京微雅格（北京）科技有限公司

廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司

北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司

深圳市深微國芯科技有限公司

宏羚科技（上海）有限公司

北京華大九天軟件有限公司

新華三技術(shù)有限公司

上游

斯達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司

比亞迪股份有限公司

英飛凌

意法半導(dǎo)體

中游

新能源汽車

下游

六、行業(yè)現(xiàn)狀

從2015年到2022年，中國車規(guī)級IGBT行業(yè)的市場規(guī)模呈現(xiàn)快速增長的趨勢。在此期間，市場規(guī)模從5.92億元增長到近77.24億元，增長了超過十倍。車規(guī)級IGBT市場的需求持續(xù)增加，且增速較為穩(wěn)定。從數(shù)據(jù)中可以看出，純電動和混動車規(guī)級IGBT市場都呈現(xiàn)了顯著增長。純電動車規(guī)級IGBT市場規(guī)模從2015年的4.44億元增長到2022年的近64.3億元，增長了超過十倍?；靹榆囈?guī)級IGBT市場規(guī)模也從2015年的1.48億元增長到2022年的近12.94億元，增長了近九倍。這表明純電動汽車市場的蓬勃發(fā)展是驅(qū)動車規(guī)級IGBT市場快速增長的主要因素之一。

七、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）政策支持與推動

隨著中國政府對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重視，一系列鼓勵和扶持政策相繼出臺，為車規(guī)級IGBT行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利環(huán)境。例如，國家對新能源汽車的購置稅減免、補(bǔ)貼政策以及雙積分政策等，都極大地促進(jìn)了新能源汽車的普及和行業(yè)發(fā)展。這些政策不僅提高了消費(fèi)者對新能源汽車的接受度，還促使汽車制造商加大在新能源汽車技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)上的投入，從而推動了車規(guī)級IGBT的需求增長。

（2）市場潛力巨大

中國是全球最大的汽車市場，隨著消費(fèi)者對汽車性能和環(huán)保要求的提高，新能源汽車市場呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。車規(guī)級IGBT作為新能源汽車電機(jī)控制器的重要元器件，其市場需求也隨之不斷增長。同時(shí)，中國政府提出的“碳中和”目標(biāo)，進(jìn)一步推動了新能源汽車市場的發(fā)展，為車規(guī)級IGBT行業(yè)帶來了巨大的市場潛力。

（3）技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈完善

中國車規(guī)級IGBT行業(yè)在技術(shù)方面不斷取得突破，自主創(chuàng)新能力不斷提升。國內(nèi)企業(yè)通過引進(jìn)、消化和吸收國際先進(jìn)技術(shù)，逐步掌握了車規(guī)級IGBT的設(shè)計(jì)和制造工藝，并不斷進(jìn)行技術(shù)升級和產(chǎn)品創(chuàng)新。此外，中國在半導(dǎo)體材料、設(shè)備、封裝測試等方面也取得了一系列重要進(jìn)展，推動了車規(guī)級IGBT產(chǎn)業(yè)鏈的完善。這使得國內(nèi)車規(guī)級IGBT行業(yè)在產(chǎn)能、品質(zhì)和成本等方面具備了更強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。

2、不利因素

（1）技術(shù)壁壘

車規(guī)級IGBT作為高端制造領(lǐng)域的關(guān)鍵元器件，其技術(shù)含量較高，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，如電力電子、材料科學(xué)、機(jī)械制造等。目前，雖然中國在車規(guī)級IGBT領(lǐng)域取得了一定的技術(shù)突破，但與國際領(lǐng)先企業(yè)相比，仍存在一定差距。這主要體現(xiàn)在產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性、可靠性等方面。由于技術(shù)壁壘的存在，中國車規(guī)級IGBT行業(yè)在高端市場上面臨著較大的競爭壓力。

（2）原材料和設(shè)備依賴進(jìn)口

車規(guī)級IGBT的制造需要高純度硅材料、特殊氣體等原材料和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備。目前，這些關(guān)鍵原材料和設(shè)備主要依賴進(jìn)口，這使得中國車規(guī)級IGBT行業(yè)的生產(chǎn)成本較高，同時(shí)也制約了行業(yè)的自主創(chuàng)新能力和市場競爭力。

（3）人才短缺

車規(guī)級IGBT行業(yè)的發(fā)展需要大量高素質(zhì)的專業(yè)人才，如芯片設(shè)計(jì)、工藝制程、可靠性測試等方面的人才。然而，目前中國在高端人才儲備方面相對不足，尤其是具備豐富經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能的高端人才短缺。這制約了中國車規(guī)級IGBT行業(yè)的快速發(fā)展，也不利于提升企業(yè)的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)水平。

八、競爭格局

車規(guī)級IGBT壁壘極高，除了對產(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)的測試認(rèn)證周期較長，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)開拓導(dǎo)入更多客戶，鞏固其龍頭地位并占據(jù)更多市場份額，提高潛在競爭對手進(jìn)入該行業(yè)的壁壘，從而形成正向循環(huán)。目前行業(yè)中主要本土企業(yè)為東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司、江蘇宏微科技股份有限公司、吉林華微電子股份有限公司、斯達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司等。

2022年斯達(dá)半導(dǎo)公司生產(chǎn)的應(yīng)用于主電機(jī)控制器的車規(guī)級IGBT模塊持續(xù)放量，合計(jì)配套超過120萬輛新能源汽車，其中A級及以上車型超過60萬輛，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)級產(chǎn)品在海外市場取得進(jìn)一步突破。公司車規(guī)級IGBT模塊獲得多家國際一線品牌Tier1定點(diǎn)；公司車規(guī)級SiC模塊開始在海外市場小批量供貨。此外，搭載公司車規(guī)級IGBT模塊的車型已遠(yuǎn)銷歐洲、東南亞、南美等地區(qū)。公司年報(bào)顯示，2022年斯達(dá)半導(dǎo)體收入為22.25億元。

九、發(fā)展趨勢

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。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，因此是IGBT的理想替代品。未來，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。