图源：Universal Instruments

 

经济日报表示，IGBT是近期半导体元件中，唯一还能大涨价且一路供不应求的品项，主因现阶段供应量有限，但太阳能电厂疯狂建设，其逆变器对IGBTa需求庞大，加上电动车也高度需要IGBT，各大车厂频频出手抢购所致。

 

一辆电动车使用的IGBT数量高达上百颗，是传统燃油车的七到十倍

 

业界分析，IGBT是一种功率开关组件是由BJT（双极性接面电晶体）和MOSFET（金氧半场效晶体管）组成的电压驱动式的半导体功率元件，具高输入阻抗、高耐压、低导通压降的优点。随着新能源车兴起，对高电压需求大增，IGBT成为产业发展焦点，一辆电动车使用的IGBT数量高达上百颗，是传统燃油车的七到十倍。 在工业用途上，则有AC伺服马达、变频器、风力及太阳能发电等绿电应用，在高压部份则是高速铁路等轨道运输以及电网的应用。

 

至于IGBT用在太阳能领域，则是搭在逆变器当中。 逆变器作为一种电源转换装置，可将太阳能板储存的电力转换为一般可用的电，少了逆变器，电厂就无法发挥作用，在太阳能电厂建置具举足轻重地位，而IGBT为逆变器中的功率元件，通常用于转换功率较高的太阳能模组。

 

太阳能业者指出，随着太阳能模组发电效率日益进化，高功率模组已是市场主流趋势，而且能有效提高电厂业者的投资报酬率，因此目前许多太阳能逆变器都会导入IGBT作为功率元件，需求也因此开始旺盛。

 

IGBT缺货的程度 

 

经济日报报道，太阳能电池制造商茂迪董事长叶正贤直言，涨价抢货已不是新鲜事，“不是价格多高的问题，而是根本买不到”，研判这波缺货潮还会延续一阵子。

 

业者分析，IGBT缺货的构成有二大原因，首先是当前太阳能逆变器采用IGBT的比重大幅提升，其次是目前半导体产业正处于调整期，不仅产能有限，而且许多产能都被电动车厂抢走，在排挤效应下，导致IGBT大缺。

 

经济日报报道， 业界分析，目前IGBT主要由欧、日大厂主导，以英飞凌（Infineon）市占率超过32%居冠，日本富士电机（Fuji Electric）、欧洲安森美半导体（ON Semiconductor）、东芝、意法半导体（ST）等也是主要供应商，相关公司多半是整合元件厂（IDM）。

 

台商如何看待IGBT产线发展

 

经济日报称，强茂是台湾最大整流元件制造商，锁定碳化硅（SiC）二极管、中低压的SGT MOSFET、高压SJ MOSFET，并聚焦新能源的太阳能特殊封装产品，同时还有650V、1200V的IGBT，目标市场包含不断电系统（UPS）、太阳能逆变器（PV inverter）、工业马达、变频家电马达等，车用则是下一个将抢进的市场。

 

强茂看好，分离式组件业务今年有机会维持成长，特别是在IGBT、SiC等高单价（ASP）元件。 IGBT晶圆方面，公司努力通过验证流程，力拼第2季量产。

 

汉磊、茂硅积极耕耘功率元件代工业务，是国际IGBT大厂委外释单重要伙伴。 IGBT大缺货，同步支撑汉磊、茂硅产能利用率。 供应链透露，汉磊今年初调涨IGBT产线代工价一成左右，在晶圆代工报价普遍回调之际，汉磊逆势涨价，凸显市况火热。

 

我国新能源汽车产销增长，直接推动了IGBT产业的发展

 

据中国汽车工业协会统计分析，2023年2月，新能源汽车持续稳定增长。2023年2月，新能源汽车产销分别完成55.2万辆和52.5万辆，同比分别增长48.8%和55.9%，市场占有率达到26.6%。

 

图：新能源汽车月度销量

图源：中汽协

 

中汽协表示，2023年1-2月，新能源汽车产销分别完成97.7万辆和93.3万辆，同比分别增长18.1%和20.8%，市场占有率达到25.7%。

 

IGBT需求量高涨，国产替代行情

 

研究报告显示，预计2025 年全球、中国IGBT 市场规模分别达108、76 亿元，五年 CAGR 为30%。 预计2030 年全球、中国IGBT 市场规模分别达280、196 亿元，十 年CAGR 达25%。国内市场规模占全球比约为42%，国内市场规模增长与海外基本同步。

 

在新能源汽车成本结构中，11%为电控系统，而电控系统中有44%为IGBT的成本。 因此推算IGBT的市场规模占到了整个电动汽车市场规模的4.84%。

 

IGBT作为新能源汽车核心零部件，需求量持续高涨。IGBT芯片厂商包括英飞凌和安森美等，这些大厂的交期平均都在一年以上，同时海外如欧洲和美国的电动车市场也开始进入高速增长期，他们会优先保障本土供应。因此，在供需偏紧的情况下，国产IGBT厂商在车载IGBT领域的替代进程加速。

 

2021年底，时代电气、士兰微和华虹半导体等厂商的IGBT产能相继投产，相关企业利润也迅速增厚。比如：斯达半导、士兰微、比亚迪半导体、时代电气、宏微科技、华润微、新洁能等半导体企业IGBT业务均实现了极大提升，车规级IGBT产品在市场上也实现了极大突破。

 

根据DIGITIMES研究统计与分析，2022年IGBT因电动车与光伏发电市场的强劲需求，在供应端产能有限的情况下，整体供需缺口达13.6%。对于国内市场来说，IGBT是近年来半导体和电动汽车的布局热点，不过至今车规级IGBT产品国产化率仍然较低。

 

国产车企吉利自主研发首款车规级IGBT

 

IT之家 3 月 16 日消息，吉利科技旗下浙江晶能微电子近期宣布，其自主设计研发的首款车规级 IGBT 产品成功流片。新款芯片各项参数均达到设计要求。

 

该款 IGBT 芯片采用第七代微沟槽栅和场截止技术，通过优化表面结构和 FS 结构，兼具短路耐受同时实现更低的导通 / 开关损耗，功率密度增大约 35%，综合性能指标达到行业领先水平。晶能与晶圆代工厂深度绑定，采用工艺共创方式持续提升芯片性能。

 

晶能表示，一辆典型的新能源汽车芯片用量超过 1200 颗。功率半导体占比接近 1/4。公司将围绕动力总成系统中的开发需求，不断研制性能优越的芯片和模块产品。

 

图源：晶能自主研发 IGBT HP Drive 模块

 

 

国内主要IGBT厂商产线布局

 

前瞻产业研究院数据，近年来斯达半导布局高压特色工艺功率芯片研发及产业化项目；士兰微布局8英寸集成电路芯片生产线项目；比亚迪半导布局济南功率半导体扩产项目；华润微布局8英寸高端传感器和功率半导体建设项目。据不完全统计，国内主要厂商产线布局如下：

 

图：中国主要厂商IGBT芯片行业供给能力分析

图源：前瞻产业研究院

 

国产IGBT份额有望提升

 

随着国家对第三代半导体材料的重视，国家政策、资金的倾斜，中国IGBT行业的发展将获得前所未有的动能，国产IGBT份额有望提升。 

 

通过对国际先进技术的持续引进以及自主创新，国内优质企业在技术水平、生产工艺和产品质量等方面已经取得重大突破，并凭借其成本、区域优势逐步实现相关产品的进口替代。未来，随着技术水平的提升以及管理经验的积累，国内相关企业有望进一步对国外企业形成竞争优势，占据更大的市场空间。

 

 

信息及配图来源：经济日报，IT之家，DIGITIMES，前瞻产业研究院

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