1.1.IGBT基本情況

電力電子技術是以電子（弱電）為手段去控制電力（強電）的技術，使電網(wǎng)的工頻電能最終轉(zhuǎn)換成不同性質(zhì)、不同用途的電能，以適應不同用電裝置的不同需求。

電力電子技術以電子學、電力學和控制論相互交叉結(jié)合為基礎，研究電能的變換和利用，廣泛應用于高壓直流輸電、電力機車牽引、交直流轉(zhuǎn)換、電加熱、電解等各種領域中。

電力電子器件是電力電子技術的核心。

電力電子器件即功率半導體器件，也稱為功率電子器件，是進行功率處理的半導體器件。

典型的功率處理功能包括變頻、變壓、變流、功率放大、功率管理等，是電力電子裝臵的心臟。

雖然功率器件在整臺電力電子裝臵中的價值通常不會超過總價值的20%-30%，但對整機的總價值、尺寸、總量、動態(tài)性能、過載能力、耐用性和可靠性起著十分重要的作用。

IGBT是現(xiàn)代電力電子器件中的主導型器件，被譽為電力電子行業(yè)里的“CPU”。

IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor的縮寫，即絕緣柵雙極型晶體管，是國際上公認的電力電子技術第三次革命最具代表性的產(chǎn)品。

IGBT作為工業(yè)控制及自動化領域的核心元器件，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，以實現(xiàn)精準調(diào)控的目的，被稱為現(xiàn)代電力電子行業(yè)里的“CPU”，廣泛應用于電機節(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域。

IGBT既有MOSFET的開關速度高、輸入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動電路簡單、開關損耗小的優(yōu)點，又有BJT導通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小的優(yōu)點，是電力電子領域較為理想的開關器件。

IGBT可以看做由BJT（雙極型晶體管）和MOSFET（金屬氧化物半導體場效應管）組成的復合功率半導體器件。

BJT即三極管，是電流驅(qū)動器件，基本結(jié)構(gòu)是兩個背靠背的PN結(jié)，基極和發(fā)射極之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，基極和集電極之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)，通過控制輸入電壓和基極電流可以使三極管出現(xiàn)電流放大或開關效應。

MOSFET是電壓型驅(qū)動器件，以常用的N溝道MOS管為例，通過在P型半導體上方加入金屬板和絕緣板，即柵極，在使用中保持源級和漏級電壓不變，柵極加正電壓，MOS管呈導通狀態(tài)，降低柵極電壓，MOS管呈關閉狀態(tài)。

由于柵極所帶來的電容效應，使得MOS管只需要很小的驅(qū)動功率即可實現(xiàn)高速的開關作用。

BJT通態(tài)壓降小、載流能力大，但驅(qū)動電流小，MOSFET驅(qū)動功率小、快關速度快，但導通壓降大、載流密度小。

IGBT可以等效為MOS管和BJT管的復合器件，在保留MOS管優(yōu)點的同時增加了載流能力和抗壓能力，自20世紀80年代末開始工業(yè)化應用以來發(fā)展迅速，成為電力電子領域中最重要的功率開關器件之一，在6500V以下的大功率高頻領域逐漸取代了晶閘管和功率MOSFET器件。

1.2.IGBT的分類

IGBT在應用層面通常根據(jù)電壓等級劃分：

低壓IGBT：指電壓等級在1000V以內(nèi)的IGBT器件，例如常見的650V應用于新能源汽車、家電、工業(yè)變頻等領域。

中壓IGBT：指電壓等級在1000-1700V區(qū)間的IGBT器件，例如1200V應用于光伏、電磁爐、家電、電焊機、工業(yè)變頻器和新能源汽車領域，1700V應用于光伏和風電領域。

高壓IGBT：指電壓等級3300V及以上的IGBT器件，比如3300V和6500V應用于高鐵、動車、智能電網(wǎng)，以及工業(yè)電機等領域。

在產(chǎn)品層面通常根據(jù)封裝方式分類：

IGBT單管：封裝規(guī)模較小，一般指封裝單顆IGBT芯片，電流通常在50A以下，適用于消費、工業(yè)家電領域。

IGBT模塊：是IGBT最常見的形式，將多個IGBT芯片集成封裝在一起，功率更大、散熱能力更強，適用于高壓大功率平臺，如新能源車、主流光伏、高鐵等。

功率集成（IPM）：指把IGBT模塊加上散熱器、電容等外圍組件，組成一個功能較為完整和復雜的智能功率模塊。

1.3.IGBT技術發(fā)展歷程及趨勢

IGBT技術的整體發(fā)展趨勢是大電流、高電壓、低損耗、高頻率、功能集成化、高可靠性。

從20世紀80年代至今，IGBT芯片經(jīng)歷了7代升級，從平面穿通型（PT）到溝槽型電場—截止型（FS-Trench），芯片面積、工藝線寬、通態(tài)飽和壓降、關斷時間、功率損耗等各項指標經(jīng)歷了不斷的優(yōu)化，斷態(tài)電壓也從600V提高到6500V以上。

第一代：PT-IGBT，使用重摻雜的P+襯底作為起始層，在此之上依次生長N+buffer，N-base外延，最后在外延層表面形成原胞結(jié)構(gòu)，由于體內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)本身原因造成“負溫度系數(shù)”，各IGBT原胞通態(tài)壓降不一致，不利于并聯(lián)運行，第一代IGBT電流只有25A，且容量小速度低，目前已基本退出市場。

第二代：改進版PT-IGBT，采用精細平面柵結(jié)構(gòu)，增加一個“緩沖層”，在相同的擊穿電壓下實現(xiàn)了更薄的晶片厚度，從而降低了IGBT導通電阻，降低了IGBT工作過程中的損耗，提高了IGBT的耐壓程度。

第三代：Trench-IGBT，采用Trench結(jié)構(gòu)，通過挖槽工藝去掉柵極下面的JFET區(qū)，把溝道從表面變到垂直面，基區(qū)的PIN效應增強，柵極附近載流子濃度增大，提高了電導調(diào)制效應減小了導通電阻，有效降低導通壓降及導通損耗。

第四代：NPT-IGBT，使用低摻雜的N-襯底作為起始層，先在N-漂移區(qū)的正面做成MOS結(jié)構(gòu)，然后從背面減薄到IGBT電壓規(guī)格需要的厚度，再從背面用離子注入工藝形成P+集電極，在截止時電場沒有貫穿N-漂移區(qū)，因此稱為NPT“非穿通”型IGBT。

可以精準的控制結(jié)深而控制發(fā)射效率，盡可能地增快載流子抽取速度來降低關斷損耗，保持基區(qū)原有的載流子壽命而不會影響穩(wěn)態(tài)功耗，同時具有正溫度系數(shù)特點。

第五代：FS-IGBT，采用先進的薄片技術并且在薄片上形成電場終止層，大大的減小了芯片的總厚度，使得導通壓降和動態(tài)損耗都有大幅的下降，從而進一步降低IGBT工作中過程中的損耗。

第六代：FS-Trench-IGBT，是在第五代基礎上改進溝槽柵結(jié)構(gòu)，進一步增加芯片的電流導通能力，優(yōu)化芯片內(nèi)的載流子濃度和分布，減小了芯片的綜合損耗。

第七代：微溝槽柵-場截止型IGBT，溝槽密度更高，原胞間距也經(jīng)過精心設計，并且優(yōu)化了寄生電容參數(shù)，從而實現(xiàn)5kv/us下的最佳開關性能。

總體而言，不同代際升級趨勢為升高耐壓程度，降低開關損耗，在結(jié)構(gòu)上大體表現(xiàn)在以下兩方面：

柵極結(jié)構(gòu)方面：

早期IGBT是平面柵結(jié)構(gòu)，隨著Trench（干法刻槽）工藝的成熟，將平面型柵極結(jié)構(gòu)變成垂直于芯片表面的溝槽型結(jié)構(gòu)，IGBT的本質(zhì)是通過控制柵極與發(fā)射級之間的電壓大小，從而實現(xiàn)對IGBT導通和截止狀態(tài)的控制。

當柵極-發(fā)射級電壓≤0時，IGBT呈關斷狀態(tài)，當集電極-發(fā)射級電壓≥0且柵極-發(fā)射級電壓＞閾值電壓，IGBT呈導通狀態(tài)。

溝槽型結(jié)構(gòu)單元面積小、電流密度大、通態(tài)損耗降低約30%，擊穿電壓更高。

縱向結(jié)構(gòu)方面：

早期是穿通型（PT）和非穿通型（NPT）結(jié)構(gòu)。PTIGBT是最早商業(yè)化生產(chǎn)的IGBT，隨著使用應用中電壓等級越來越高，對NPT結(jié)構(gòu)的基區(qū)寬帶要求越來越寬，又有了在高壓領域向穿通結(jié)構(gòu)的回歸。

2.1.國內(nèi)IGBT模塊百億級市場空間，占全球40%以上

根據(jù)英飛凌年報，2019年英飛凌模塊產(chǎn)品全球市占率35.6%，斯達半導2.5%，英飛凌IGBT器件產(chǎn)品市占率32.5%，士蘭微2.2%。

2019年斯達半導IGBT模塊營業(yè)收入7.6億元，士蘭微IGBT器件營業(yè)收入約1億元，由此可推算2019年全球IGBT模塊市場規(guī)模約300億元，IGBT器件市場規(guī)模約45億元。

根據(jù)ASMC研究顯示，全球IGBT市場規(guī)模預計在2022年達到60億美元，全球IGBT市場規(guī)模在未來幾年時間仍將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長的勢頭。

根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)和頭豹研究院數(shù)據(jù)整理，2014年，我國IGBT行業(yè)市場規(guī)模為79.8億元，預測到2020年，我國IGBT行業(yè)將實現(xiàn)197.7億元的收入，年復合增長率達16.32%。

預計到2023年中國IGBT行業(yè)整體市場規(guī)模有望達到290.8億元，市場前景廣闊。

根據(jù)Yole預測，2024年我國行業(yè)IGBT產(chǎn)量預期達到0.78億只，需求量達到1.96億只，仍存在巨大供需缺口。

IGBT市場長期被英飛凌、富士電機等海外公司壟斷，英飛凌占據(jù)絕對領先的地位。

2019年英飛凌模塊產(chǎn)品全球市占率35.6%，器件產(chǎn)品全球市占率32.5%，IGBT模塊領域國內(nèi)斯達半導是唯一進入前十的企業(yè)，市占率2.5%，IGBT器件領域國內(nèi)士蘭微是唯一進入前十的企業(yè)，市占率2.2%。

國內(nèi)產(chǎn)品供需不平衡，“國產(chǎn)替代”將是未來IGBT行業(yè)發(fā)展的主要方向。

2.2.工控領域及電源行業(yè)支撐IGBT穩(wěn)定發(fā)展

IGBT模塊是變頻器、逆變焊機、UPS電源等傳統(tǒng)工業(yè)控制及電源行業(yè)的核心元器件，根據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù)，2019年全球工控市場IGBT市場規(guī)模約為140億元，中國工控市場IGBT市場規(guī)模約為30億元。

由于工控市場下游需求分散，工控IGBT市場需求較為穩(wěn)定，假設未來每年保持3%的規(guī)模增速，預計到2025年全球工控IGBT市場規(guī)模將達到167億元。

變頻器行業(yè)：

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院測算，我國變頻器行業(yè)的市場規(guī)模整體呈上升態(tài)勢，從2012年至2019年，中國變頻器行業(yè)規(guī)模除2015年有小幅度下降以外，其余年份均處于穩(wěn)步增長狀態(tài)。

2019年我國變頻器行業(yè)的市場規(guī)模達到495億元，相比2018年增長4.7%。

在一系列節(jié)能環(huán)保政策的指引下，預計未來5年內(nèi)，變頻器將在電力、冶金、煤炭、石油化工等領域?qū)⒈３址€(wěn)定增長，在市政、軌道交通、電梯等領域需求進一步增加，從而促進市場規(guī)模擴大，未來幾年整體增幅將保持在10%左右，到2025年，變頻器市場規(guī)模將達到883億。

變頻器靠內(nèi)部IGBT的開關來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的，變頻器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展勢必導致IGBT需求提升。

逆變式弧焊電源，又稱弧焊逆變器，是一種新型的焊接電源。這種電源一般是將三相工頻（50赫茲）交流網(wǎng)路電壓，先經(jīng)輸入整流器整流和濾波，變成直流，再通過IGBT模塊的交替開關作用，逆變成幾千赫茲至幾萬赫茲的中頻交流電壓，同時經(jīng)變壓器降至適合于焊接的幾十伏電壓，后再次整流并經(jīng)電抗濾波輸出相當平穩(wěn)的直流焊接電流。

根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2020年我國電焊機產(chǎn)量為1108.93萬臺，同比2019年增加了158.87萬臺。

UPS電源系統(tǒng)，IGBT被廣泛應用于不間斷電源系統(tǒng)(UPS)的設計中，數(shù)據(jù)顯示，1200V/100AIGBT的導通電阻為同規(guī)格耐壓功率MOSFET的1/10，開關時間為同規(guī)格GTR的1/10。

據(jù)QYR電子研究中心統(tǒng)計，2018年全球不間斷電源（UPS）市場價值為105.37億美元，預計到2025年底將達到139.66億美元。

2.3.家電行業(yè)是IGBT器件的穩(wěn)定市場

變頻空調(diào)、冰箱、洗衣機的核心控制部件是變頻控制器，它承擔了電機驅(qū)動、PFC功率校正以及相關執(zhí)行器件的變頻控制功能。

而變頻控制器很重要的一環(huán)就是IPM模塊，IPM將功率器件芯片（IGBT+FRD或高壓MOSFET）、控制IC和無源元件等這些元器件高密度貼裝封裝在一起，通過IPM，MCU就能直接高效地控制驅(qū)動電機，配合白家電實現(xiàn)低能耗、小尺寸、輕重量及高可靠性的要求。

中國作為全球最大的家電市場和生產(chǎn)基地，IPM的應用潛力十分強勁。

以空調(diào)行業(yè)為例，根據(jù)產(chǎn)業(yè)在線的數(shù)據(jù)，2020年我國變頻空調(diào)銷量達7485萬臺，同比增長10.02%，并且未來變頻空調(diào)有望在空調(diào)市場進一步滲透，面向變頻空調(diào)應用的IGBT的市場空間將十分廣闊。

同時，作為變頻白色家電的另外兩大市場，變頻冰箱和變頻洗衣機市場增速顯著。2020年，中國變頻冰箱銷量為2507萬臺，同比增長26.38%，中國變頻洗衣機銷量為2627萬臺，同比增長0.91%。

從IPM需求量看，空調(diào)對IPM需求量最高，2018年達1.3億塊，冰箱達2000多萬塊，洗衣機為1600多萬塊。

分不同家電來看，變頻冰箱會使用5-10A的IPM，單個價值量在1美金左右；變頻洗衣機會使用10A左右的IPM，單個價值量在2-3美金；變頻空調(diào)會使用15-30A的IPM，平均價值量約為4-5美金，由此可測算出2018年家電IPM市場空間為5億美金左右市場規(guī)模，隨著變頻家電滲透率的逐漸提升，市場空間會進一步擴大。

2.4.新能源發(fā)電為IGBT帶來持續(xù)發(fā)展動力

目前新能源發(fā)電以光伏和風力發(fā)電為主，以光伏發(fā)電為例，在太陽光照射下太陽能電池陣列產(chǎn)生電能輸出直流電，但輸出的電能不符合電網(wǎng)要求，需通過逆變器將其整流，再逆變成符合電網(wǎng)要求的交流電后輸入并網(wǎng)。

以往光伏發(fā)電系統(tǒng)是采用MOSFET構(gòu)成的逆變器，然而隨著電壓的升高，MOSFET會因其通態(tài)電阻過大而導致增加開關損耗，IGBT因其通態(tài)電流大、耐壓高、電壓驅(qū)動等特點，在中、高壓容量的系統(tǒng)中更具優(yōu)勢，在實際項目中IGBT已逐漸取代MOSFET作為光伏逆變器和風力發(fā)電逆變器的核心器件，新能源發(fā)電行業(yè)的迅速發(fā)展將成為IGBT行業(yè)持續(xù)增長的全新動力。

根據(jù)國際能源機構(gòu)IEA數(shù)據(jù)顯示，2019年全球光伏新增裝機115GW，目前集中式光伏逆變器成本在0.16-0.17元/W，組串式光伏逆變器成本在0.2元/W左右，總體光伏逆變器成本在0.2元/W左右。

根據(jù)行業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)，IGBT模塊占光伏逆變器總成本比例約為10%，即光伏IGBT模塊價值量約為0.02元/W。

由此可測算出，2019年全球光伏IGBT價值量為23億元，據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會預測，全球光伏裝機量未來5年將保持15%以上的復合增速，假設光伏逆變器出貨量每年保持15%增長，預計到2025年全球光伏IGBT市場規(guī)模將達到53億元。

國內(nèi)逆變器廠商在全球光伏市場上持續(xù)突破，據(jù)Solaredge數(shù)據(jù)，2018年華為在全球逆變器市場的份額達22%。

據(jù)陽光電源2020年報披露，公司2015年起出貨量首次超越連續(xù)多年排名全球發(fā)貨量第一的歐洲公司，銷售收入7.51億元，全球市占率27%，已批量銷往德國、意大利、澳大利亞、美國、日本、印度等150多個國家和地區(qū)，國內(nèi)光伏逆變器廠商的快速發(fā)展也為國產(chǎn)IGBT替代帶來更多產(chǎn)品應用的機會。

3.1.IGBT是新能源車動力系統(tǒng)核心中的核心

新能源車的制動原理是利用電磁效應驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，IGBT優(yōu)異的開關特性可以實現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換、電壓轉(zhuǎn)換和頻率轉(zhuǎn)換幾個核心功能，電動車充電時，通過IGBT將外部電源轉(zhuǎn)變成直流電，并把外部220V電壓轉(zhuǎn)換成適當?shù)碾妷航o電池組充電。

電動車制動時，通過IGBT把直流電轉(zhuǎn)變成交流電機使用的交流電，同時精確調(diào)整電壓和頻率，驅(qū)動電動車運動。一臺車的加速能力、最高時速、能源效率主要看車規(guī)級功率器件的性能，硅基IGBT作為主導型功率器件，在新能源車中應用于電動控制系統(tǒng)、車載空調(diào)系統(tǒng)、充電樁逆變器三個子系統(tǒng)中，約占整車成本的7%-10%，是除電池以外成本第二高的元件，也是決定整車能源效率的關鍵器件。

新能車市場銷量：

根據(jù)中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年新能源車新產(chǎn)銷分別完成124.2萬輛和120.6萬輛，其中絕大部分為純電動汽車，產(chǎn)銷為102萬輛和97.2萬輛，插電式混合動力汽車產(chǎn)銷為22.0萬輛和23.2萬輛，2020年國內(nèi)新能源車銷量為136.7萬輛。

2021年5月，新能源汽車產(chǎn)銷環(huán)比略增，同比繼續(xù)保持高速增長，產(chǎn)銷均為21.7萬輛，環(huán)比增長0.5%和5.4%，同比增長1.5倍和1.6倍。

單臺新能源車用量：

電動汽車單車IGBT的價格在A00級車的主控IGBT模塊價值量800-1000元，A級車1500左右，混動車在2000元左右，再綜合空調(diào)、充電等部分，平均電動汽車單車IGBT價值量為1000-4000不等。

根據(jù)Yole的統(tǒng)計，2016年全球電動車IGBT管用量約為9億美元，單車的IGBT管用量約為450美元。

新能源車IGBT市場空間推算：

據(jù)IDC預計，受政策推動等因素的影響，中國新能源汽車市場將在未來5年迎來強勁增長，2020年至2025年的年均復合增長率（CAGR）將達到36.1%，假設單臺車IGBT用量3000元左右來預估，至2025年，國內(nèi)新能源車IGBT模塊市場規(guī)模為191億左右。

3.2.車規(guī)級IGBT性能要求更加嚴苛

對于新能源車用IGBT而言，一方面由于道路復雜性，車輛行駛中會受到較大的震動和沖擊，對IGBT強度要求較高，另一方面由于汽車頻繁啟停會引起IGBT水溫上升，對散熱提出了更高的要求。

針對車規(guī)級IGBT模塊的特殊要求，IGBT技術正朝著小型化、低功耗、耐高溫、高安全和智能化的方向發(fā)展，以富士電機新能源車用IGBT產(chǎn)品為例，重點考慮以下幾方面的設計：

小型化：由于需要在汽車有限的空間內(nèi)安裝高壓蓄電池、電力轉(zhuǎn)換裝臵、電機等，因此電力轉(zhuǎn)換裝臵中使用的IGBT模塊要盡可能實現(xiàn)小型化。

散熱快：采用第三代直接水冷結(jié)構(gòu)，加快散熱片之間的冷卻液流動速度，大幅降低熱阻。

低損耗：優(yōu)化場截止結(jié)構(gòu)，降低導通電壓和開關損耗，優(yōu)化溝槽柵級結(jié)構(gòu)，使得在關斷動作器件，電子和空穴更容易進行遷移，提高開關速度的可控性，降低損耗。

集成芯片傳感器：將電流傳感器、溫度傳感器和IGBT芯片集成于一個芯片上，實時監(jiān)視IGBT工作時的電流和溫度。

采用高強度焊接材料：考慮到車用半導體多在惡劣環(huán)境下使用，特別是因溫度循環(huán)產(chǎn)生的應力導致連接絕緣基板和散熱底座的焊接部分出現(xiàn)裂痕后悔引起熱阻上升和芯片異常發(fā)熱從而導致IGBT模塊損壞，產(chǎn)品采用高強度焊接材料，抑制裂痕擴展。

3.3.車規(guī)級IGBT市場國外廠商依舊占據(jù)壟斷地位，國內(nèi)廠商力求突破

目前國內(nèi)車規(guī)級IGBT市場仍舊由國外廠商占據(jù)壟斷地位，三菱電機生產(chǎn)的IGBT已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)默認的標準，中國的高速機車用IGBT由三菱完全壟斷，同時歐洲的阿爾斯通、西門子、龐巴迪也是一半以上采用三菱電機的IGBT，除日系廠家，英飛凌包攬了幾乎所有電動車的IGBT，例如特斯拉ModelX使用的132個IGBT管都由英飛凌提供。

由于IGBT行業(yè)存在技術門檻較高、人才匱乏、市場開拓難度大、資金投入較大等困難，國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)化進程中一直進展緩慢。

隨著全球制造業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移，中國已逐漸成為全球最大的IGBT市場，IGBT國產(chǎn)化需求已是刻不容緩。

在市場需求的吸引下，一批具備IGBT相關經(jīng)驗的海外華人歸國投身IGBT行業(yè)，同時國家大量資金流入IGBT行業(yè)，我國IGBT產(chǎn)業(yè)化水平有了一定提升，部分企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。

例如斯達半導，作為國內(nèi)IGBT行業(yè)的領軍企業(yè)，自主研發(fā)的第二代芯片（國際第六代芯片F(xiàn)S-Trench）已實現(xiàn)量產(chǎn)，成功打破國外跨國企業(yè)長期以來對IGBT芯片的壟斷。

4.1.斯達半導

公司主營業(yè)務是IGBT為主的功率半導體芯片和模塊的設計研發(fā)和生產(chǎn)，是國內(nèi)IGBT的領先供應商。

起家于家電變頻器和工業(yè)級產(chǎn)品比如電焊產(chǎn)品，公司以IGBT技術為基礎，大力發(fā)展車規(guī)級功率器件，公司產(chǎn)品獲得良好的市場評價，尤其在2020年疫情后，英飛凌產(chǎn)能不足不能穩(wěn)定供貨，公司拓展突飛猛進，快速擴張市場份額，目前在新能源汽車IGBT領域在國內(nèi)名列前茅。

據(jù)公司2020年報披露，公司2020年IGBT模塊銷售規(guī)模排全球第七，打破了大功率工業(yè)級和車用級模塊完全依賴進口的被動局面，公司車規(guī)級IGBT模塊目前以A00為主，2020年公司生產(chǎn)的汽車級IGBT模塊合計配套超過20萬輛新能源汽車。

同時公司在車用空調(diào)，充電樁，電子助力轉(zhuǎn)向等新能源汽車半導體器件份額進一步提高，目前在A級車領域已經(jīng)占據(jù)相當一部分份額。

4.2.中車時代電氣

公司是中車集團下屬子公司，我國軌道交通行業(yè)的牽引變流系統(tǒng)主力供應商，產(chǎn)品主要包括以軌道交通牽引變流系統(tǒng)為主的軌道交通電氣裝備、軌道工程機械、通信信號系統(tǒng)等。

同時，公司在功率半導體器件、工業(yè)變流產(chǎn)品、新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)、傳感器件、海工裝備等領域也均有業(yè)務布局。

科創(chuàng)板IPO審核狀態(tài)已于1月26日更新為“已問詢”。本次中車時代電氣若成功過會，將實現(xiàn)“A+H”兩地上市。

公司最早依靠英國Dynex公司為基礎進行IGBT業(yè)務拓展，此前Dynex公司已是高功率半導體排名前三的公司。

IGBT的技術發(fā)展途徑從6500V高壓到中低壓，從難到易，同時避免了低端IGBT的白熱化價格戰(zhàn)。公司市場空間偏向體系內(nèi)，其體系下游企業(yè)優(yōu)先采購自家產(chǎn)品，能驗證產(chǎn)品質(zhì)量，形成良性循環(huán)。

相比之下，國內(nèi)許多廠商很難得到驗證機會。

公司IGBT業(yè)務采用IDM模式，據(jù)公司科創(chuàng)板招股書披露，公司建有6英寸雙極器件、8英寸IGBT和6英寸碳化硅的產(chǎn)業(yè)化基地，擁有芯片、模塊、組件及應用的全套自主技術，公司已為新能源汽車、風力發(fā)電、光伏發(fā)電、高壓變頻器等批量供應IGBT器件，750V和1200VIGBT應用至新能源汽車，并已與國內(nèi)多個龍頭整車企業(yè)成為重要合作伙伴。

據(jù)2020年報披露，公司產(chǎn)品目前在廣汽、東風等車型已經(jīng)獲得定點和訂單項目。

4.3.士蘭微

士蘭微成立于1997年，總部位于浙江杭州。公司從Fabless（純芯片設計）發(fā)展成為國內(nèi)為數(shù)不多的IDM模式（設計與制造一體化）。

主要產(chǎn)品包括集成電路、半導體分立式器件、LED（發(fā)光二極管）產(chǎn)品等三大類。

公司被國家發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部等國家部委認定為“國家規(guī)劃布局內(nèi)重點軟件和集成電路設計企業(yè)”，陸續(xù)承擔了國家科技重大專項“01專項”和“02專項”多個科研專項課題。

公司依托于已穩(wěn)定運行的5、6、8英寸芯片生產(chǎn)線和正在建設的12英寸芯片生產(chǎn)線和先進化合物芯片生產(chǎn)線，陸續(xù)完成了國內(nèi)領先的高壓BCD、超薄片槽柵IGBT、超結(jié)高壓MOSFET、高密度溝槽柵MOSFET、快恢復二極管、MEMS傳感器等工藝的研發(fā)，形成了比較完整的特色工藝制造平臺。

據(jù)英飛凌官網(wǎng)披露信息，2019年士蘭微在全球IGBT器件的市場份額為2.2%，排名前十。

公司在多個領域的客戶不斷進展，市場份額快速擴張。

據(jù)公司公告，產(chǎn)品已經(jīng)得到了小米、VIVO、OPPO、海康、大華、美的、格力、海信、海爾、匯川、LG、歐司朗、索尼、臺達、達科、日本NEC等全球品牌客戶的認可。根據(jù)公司年報披露，未來也將進軍風電、光伏等新能源領域，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加豐富、優(yōu)化。

4.4.比亞迪半導體

公司屬于比亞迪股份的控股子公司，主要從事功率半導體、智能控制IC、智能傳感器及光電半導體的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。

自成立以來，公司以車規(guī)級半導體為核心，同步推動工業(yè)、家電、新能源、消費電子等領域的半導體發(fā)展。

在汽車領域，依托公司在車規(guī)級半導體研發(fā)應用的深厚積累，公司已量產(chǎn)IGBT、SiC器件、IPM、MCU、CMOS圖像傳感器、電磁傳感器、LED光源及顯示等產(chǎn)品，應用于汽車的電機驅(qū)動控制系統(tǒng)、整車熱管理系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、車載影像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等重要領域。

在工業(yè)、家電、新能源、消費電子領域，公司已量產(chǎn)IGBT、IPM、MCU、CMOS圖像傳感器、嵌入式指紋傳感器、電磁傳感器、電源IC、LED照明及顯示等產(chǎn)品，掌握先進的設計技術，產(chǎn)品持續(xù)創(chuàng)新升級。

經(jīng)過長期的技術積累及市場驗證，公司積累了豐富的終端客戶資源并與之建立了長期穩(wěn)定的合作關系，與下游優(yōu)質(zhì)客戶共同成長。

功率半導體方面，公司擁有從芯片設計、晶圓制造、模塊封裝與測試到系統(tǒng)級應用測試的全產(chǎn)業(yè)鏈IDM模式。

在IGBT領域，根據(jù)Omdia統(tǒng)計，以2019年IGBT模塊銷售額計算，公司在中國新能源乘用車電機驅(qū)動控制器用IGBT模塊全球廠商中排名第二，僅次于英飛凌，市場占有率19%，在國內(nèi)廠商中排名第一，2020年公司在該領域保持全球廠商排名第二、國內(nèi)廠商排名第一的領先地位。

在IPM領域，根據(jù)Omdia最新統(tǒng)計，以2019年IPM模塊銷售額計算，公司在國內(nèi)廠商中排名第三，2020年公司IPM模塊銷售額保持國內(nèi)前三的領先地位。

在SiC器件領域，公司已實現(xiàn)SiC模塊在新能源汽車高端車型電機驅(qū)動控制器中的規(guī)模化應用，據(jù)公司招股書披露，公司也是全球首家、國內(nèi)唯一實現(xiàn)SiC三相全橋模塊在電機驅(qū)動控制器中大批量裝車的功率半導體供應商。

（1）新能源車銷量不及預期風險。

新能源車為IGBT功率器件帶來巨大的增量市場，若新能源車銷量不及預期，IGBT的發(fā)展會隨之受到影響。

（2）產(chǎn)品研發(fā)不及預期。

車規(guī)級對功率器件要求更為嚴苛，若國內(nèi)廠商在產(chǎn)品研發(fā)上不及預期，無法跟上使用要求，對市場前景會產(chǎn)生不利影響。

（3）相關擴產(chǎn)項目不及預期。

國內(nèi)主要車規(guī)級IGBT廠商均在大力擴產(chǎn)，若擴產(chǎn)項目不及預期，會對公司競爭力產(chǎn)生不利影響。

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作者：安信證券馬良

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