2024-2026IGBT行業(yè)發(fā)展概覽報告匯報人：酈哲宇2024-08-01FROMBAIDUWENKU定義或者分類特點產業(yè)鏈發(fā)展歷程政治環(huán)境商業(yè)模式目錄CONTENTSFROMBAIDUWENKU經濟環(huán)境社會環(huán)境技術環(huán)境發(fā)展驅動因素行業(yè)壁壘行業(yè)風險行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)痛點問題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢前景機遇與挑戰(zhàn)競爭格局經濟環(huán)境社會環(huán)境技術環(huán)境發(fā)展驅動因素行業(yè)壁壘行業(yè)風險行業(yè)現(xiàn)狀目錄CONTENTSFROMBAIDUWENKU行業(yè)痛點問題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢前景機遇與挑戰(zhàn)競爭格局01定義或者分類特點FROMBAIDUWENKUCHAPTER什么是IGBTIGBT，絕緣柵雙極型晶體管，是由雙極型三極管和絕緣柵型場效應管組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，具有驅動功率小、飽和壓降低的優(yōu)點。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)，如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。IGBT作為電力電子重要大功率主流器件之一，廣泛應用于家用電器、交通運輸、電力工程、可再生能源和智能電網等領域。車規(guī)級IGBT指要滿足車載等級要求的IGBT，車規(guī)級IGBT是新能源汽車的核心器件，IGBT芯片與動力電池電芯并稱為電動車的“雙芯”，是影響電動車性能的核心器件之一。車規(guī)級IGBT模塊是新能源汽車的電機控制器、高壓充電機、空調系統(tǒng)等電氣組件的核心元器件，尤其IGBT直接控制驅動系統(tǒng)直、交流電的轉換同時負責電機變頻控制。定義02產業(yè)鏈FROMBAIDUWENKUCHAPTER硅晶圓、封裝材料等原材料、光刻機、檢測設備等設備上游IGBT模組或分立器件產品的設計、制造、測試和銷售中游新能源汽車領域下游產業(yè)鏈01020303發(fā)展歷程FROMBAIDUWENKUCHAPTER以整流管、晶閘管為代表的半控型器件發(fā)展階段。這一階段的功率器件在低頻、大功率變流領域中的應用占有優(yōu)勢，取代了早先的汞弧整流器，半控型器件實現(xiàn)了弱電對強電的控制，在工業(yè)界引起了一場技術革命，但半控型器件可通過信號控制其導通，但無法實現(xiàn)關斷，使得其應用有著很大局限性。發(fā)展歷程第一階段是以1957年為起點第二階段是20世紀70年代后期第三階段是20世紀80年代后期第四階段為以可關斷晶閘管(GateTurnOffThyristor,GTO)、功率雙極晶體管（BipolarJunctionTransistor,BJT，也稱GiantTransistor,GTR）和功率場效應晶體管（Power-MOSFET）等全控型器件為代表的發(fā)展階段。全控型器件通過對門極（基極/柵極）的控制，既可使器件導通又可使器件關斷，其開關速度高于晶閘管，使變流器的高頻化得以實現(xiàn)。20世紀70年代末MOSFET出現(xiàn)，克服了前兩代的許多不足，但其導通電阻卻比較大，在高壓領域其導通電阻仍舊是很大問題。以絕緣柵雙極型晶體管（InsulatedGateBipolarTransistor,IGBT）復合型器件為代表的發(fā)展階段。IGBT是功率MOSFET和BJT的復合，集中了BJT和MOSFET的優(yōu)點，但也正是因為其由MOSFET驅動BJT，導致其開關速度、最大工作頻率不及MOSFET，故更適用于只在高壓、大功率環(huán)境。是以功率集成電路（PowerIntegratedCircuit,PIC）或智能功率集成電路（SmartPowerIntegratedCircuit,SPIC）為代表的集成電路發(fā)展階段。PIC即采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然后封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構。20世紀90年代后，PIC開始進入實用化階段。集成電路模塊中MOSFET、IGBT等功率器件仍是其核心，約占整個芯片面積的1/2-2/3，集成電路更多是起到推動電子元器件朝微小型化、低功耗和高可靠性方面發(fā)展的作用。04政治環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER描述財政部、國家稅務總局:《關于促進集成電路產業(yè)和軟件產業(yè)高質量發(fā)展企業(yè)所得稅政策的公告》:國家鼓勵的集成電路企業(yè)和軟件企業(yè)的企業(yè)所得稅減免政策，最高可免10年所得稅。如此密集的支持政策的發(fā)布，可見國內對解決關鍵技術"卡脖子"問題的決心，其中車規(guī)級絕緣柵雙極型晶體管(IGBT）就是—處重要的突破口。工信部:《基礎電子元器件產業(yè)發(fā)展行動計劃(2021—2023年)》:重點發(fā)展微型化、片式化阻容感元件，高頻率、高精度頻率元器件，耐高溫、耐高壓、低損耗、高可靠半導體分立器件及模塊，小型化、高可靠、高靈敏度電子防護器件，高性能、多功能、高密度混合集成電路。:《國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》:制定實施戰(zhàn)略性科學計劃和科學工程，瞄準前沿領域。其中，在集成電路領域，關注集成電路設計工具、重點裝備和高純靶材等關鍵材料研發(fā)、集成電路先進工藝和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微機電系統(tǒng)(MEMS）等特色工藝突破，先進存儲技術升級，碳化硅、氮化擦等寬禁帶半導體發(fā)展。政治環(huán)境1政治環(huán)境財政部、國家稅務總局《關于促進集成電路產業(yè)和軟件產業(yè)高質量發(fā)展企業(yè)所得稅政策的公告》:國家鼓勵的集成電路企業(yè)和軟件企業(yè)的企業(yè)所得稅減免政策，最高可免10年所得稅。如此密集的支持政策的發(fā)布，可見國內對解決關鍵技術"卡脖子"問題的決心，其中車規(guī)級絕緣柵雙極型晶體管(IGBT）就是—處重要的突破口。工信部《基礎電子元器件產業(yè)發(fā)展行動計劃(2021—2023年)》:重點發(fā)展微型化、片式化阻容感元件，高頻率、高精度頻率元器件，耐高溫、耐高壓、低損耗、高可靠半導體分立器件及模塊，小型化、高可靠、高靈敏度電子防護器件，高性能、多功能、高密度混合集成電路。05商業(yè)模式FROMBAIDUWENKUCHAPTER06經濟環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER我國經濟不斷發(fā)展，幾度趕超世界各國，一躍而上，成為GDP總量僅次于美國的唯一一個發(fā)展中國家。我國經濟趕超我國人口基數大，改革開放后人才競爭激烈，大學生就業(yè)情況一直困擾著我國發(fā)展過程中。就業(yè)問題挑戰(zhàn)促進社會就業(yè)公平問題需持續(xù)關注并及時解決，個人需提前做好職業(yè)規(guī)劃與人生規(guī)劃重中之重。公平就業(yè)關注經濟環(huán)境07社會環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER總體發(fā)展穩(wěn)中向好我國總體發(fā)展穩(wěn)中向好，宏觀環(huán)境穩(wěn)定繁榮，對于青年人來說，也是機遇無限的時代。關注就業(yè)公平與提前規(guī)劃促進社會就業(yè)公平問題需持續(xù)關注并及時解決，對于個人來說提前做好職業(yè)規(guī)劃、人生規(guī)劃也是人生發(fā)展的重中之重。就業(yè)問題與人才競爭我國人口基數大，就業(yè)問題一直是發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn)，人才競爭激烈，大學生畢業(yè)后就業(yè)情況、失業(yè)人士困擾國家發(fā)展。政治體系與法治化進程自改革開放以來，政治體系日趨完善，法治化進程也逐步趨近完美，市場經濟體系也在不斷蓬勃發(fā)展。中國當前的環(huán)境下描述了當前技術發(fā)展的日新月異，包括人工智能、大數據、云計算等前沿技術的涌現(xiàn)。技術環(huán)境需求增長、消費升級、技術創(chuàng)新等是行業(yè)發(fā)展的主要驅動因素，推動了行業(yè)的進步。發(fā)展驅動因素行業(yè)壁壘包括資金、技術、人才、品牌、渠道等方面的優(yōu)勢，提高了新進入者的難度。行業(yè)壁壘我國經濟不斷發(fā)展08技術環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER技術驅動技術環(huán)境的發(fā)展為行業(yè)帶來了新的機遇，是行業(yè)發(fā)展的重要驅動力。創(chuàng)新動力技術環(huán)境的不斷創(chuàng)新和進步，為行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支持。人才需求技術環(huán)境的發(fā)展促進了人才的需求和流動，為行業(yè)的人才隊伍建設提供了機遇。團隊建設技術環(huán)境的發(fā)展要求企業(yè)加強團隊建設，提高員工的技能和素質，以適應快速變化的市場需求。合作與交流技術環(huán)境的發(fā)展促進了企業(yè)間的合作與交流，推動了行業(yè)的整體發(fā)展。技術環(huán)境010203040509發(fā)展驅動因素FROMBAIDUWENKUCHAPTER發(fā)展驅動因素在政策傾斜與資本扶持下，國內龍頭加快自主產品的技術研發(fā)。半導體器件廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)設備中，但我國半導體大多依賴進口，很容易面臨缺“芯”困境，特別是在中美關系日益緊張，國內多家公司遭“制裁”的當前背景下，大力發(fā)展半導體行業(yè)將成為國家工業(yè)發(fā)展的重要舉措之一。2020年兩會上提交了“關于推動中國功率半導體產業(yè)科學發(fā)展的提案”，在未來國家政策持續(xù)利好，國內IGBT供應商將在研發(fā)、財稅、進出口等方面獲得更多支持。除此之外，資金實力的增強也將推動國內供應商加強在IGBT相關技術的研發(fā)力度，促進技術升級，加速業(yè)務發(fā)展。2020年2月4日斯達半導成功在A股上市，募集資金超5億元，2020年5月26日和6月16日比亞迪相繼發(fā)布公告披露比亞迪半導體順利完成A輪融資27億元，國內IGBT供應商未來將在資本扶持下加速技術研發(fā)。政策與資本助力下，國內龍頭加快產品技術研發(fā)國際功率龍頭英飛凌表示，看到汽車電氣化和數字化的持續(xù)加速，其中半導體解決方案需求仍處于峰值水平，2022年1-3月英飛凌積壓訂單金額超370億歐元，是其2021財年收入的3倍。ST意法半導體表示2022年汽車相關產能（MOSFET、IGBT、MCU）已全部訂滿，渠道端沒有庫存。安森美在21Q4業(yè)績說明會上表示公司22年產能已經訂滿，積壓訂單非常多，交期高達45周。海外大廠一致看好功率行業(yè)高景氣持續(xù)新能源汽車行業(yè)臨近拐點之年，高端車與低端車雙雙加速放量，2025年銷量有望達505萬輛。新能源汽車按照車型可以分為A00級（微型車）、A0級（小型車）、A級（緊湊型車）、B級（中型車）等。以特斯拉為代表的B級EV高端車由于科技性溢價高，將持續(xù)滲透高端客群，加速替代同級別的傳統(tǒng)燃油車；而比亞迪有望在2021年將迎來新一輪產品周期，在降本提速、政府補貼延續(xù)和免征購臵稅影響下實現(xiàn)“購臵平價”，尤其是技術成熟且壁壘很高的PHEV高端車型。受補貼退坡刺激，2020年后低端車產業(yè)鏈將加速降本，2021年中低端車發(fā)力，尤其是A0級和A級PHEV將向大眾市場加速滲透，頭部企業(yè)率先平價。2022是行業(yè)拐點之年，其中A級PHEV兼具燃油車和電動車的優(yōu)點，市場接受度較高，有望在當前換購周期中率先突圍。2023年開始進入后補貼時代，新能源汽車行業(yè)洗牌或加速，2024轉向復蘇，2025年重回高增長通道，2025年我國新能源汽車銷量有望突破500萬輛。新能車臨近普及拐點，工業(yè)級應用平穩(wěn)增長供求缺口與業(yè)務拓展將驅動產能提升。我國IGBT供應商在中高端IGBT產能不足，IGBT對外依賴度超90%，長期依賴國際巨頭，導致國內下游產業(yè)公司“一芯難求”。在供不應求的市場驅動下，國內龍頭的產能提升能為其帶來廣闊的市場空間。比亞迪2019年自供比率約70%，盡管其在車規(guī)級IGBT市場打破了國際巨頭的壟斷，但其對外供應量僅4萬多套，仍具有很高提升空間，因此，比亞迪于2020年成立比亞迪半導體公司，并新建8英寸晶圓生產線，進一步擴大IGBT產能，在2025年比亞迪半導體內外供比例有望達到2:1。除此之外，國內龍頭IGBT產品正趨向應用場景多樣化發(fā)展，業(yè)務擴展將進一步刺激產能。比亞迪半導體入局工業(yè)級IGBT，斯達半導加速推進車規(guī)級IGBT，二者互相進入新市場。比亞迪核心產品為車規(guī)級IGBT，但其觸角已經伸向工業(yè)級領域，目前比亞迪在焊機（瑞玲）、空調（TCL等）、電磁加熱等領域已經開展與下游公司的合作，未來會進一步拓寬在變頻器、光伏等方向的產品；斯達半導主要收入來源于工業(yè)控制及電源市場，但其在新能源汽車市場業(yè)務發(fā)展態(tài)勢良好，其車規(guī)級IGBT在2018年完成了客戶端小批量驗證，在2019年已實現(xiàn)大批量生產，根據其2019年股東大會披露，斯達半導體2019年生產的車規(guī)級IGBT模塊已經配套了超過20家終端汽車品牌，合計配套超過16萬輛新能源汽車。產能擴張疊加技術進步，為自主廠商以價換量創(chuàng)造空間10行業(yè)壁壘FROMBAIDUWENKUCHAPTER11行業(yè)風險FROMBAIDUWENKUCHAPTER12行業(yè)現(xiàn)狀FROMBAIDUWENKUCHAPTER市場情況描述行業(yè)現(xiàn)狀車規(guī)級IGBT是指用于新能源汽車的IGBT產品，是電動汽車逆變器的核心器件，類似于計算機中的CPU。IGBT控制和管理新能源汽車驅動電機的性能和效率，在混合動力汽車中，功率和發(fā)動機的匹配和效率，使車輛在混合動力模式下達到理想的駕駛狀態(tài)，由于新能源汽車的內部結構比其他電氣產品更復雜，對車輛標準級IGBT指標的要求高于其他電氣產品，例如，車規(guī)級IGBT的散熱效率標準遠高于工業(yè)IGBT，逆變器內的溫度高達120℃，還應考慮強烈的振動條件，車規(guī)級IGBT的性能指標遠高于工業(yè)級IGBT。IGBT占新能源汽車整機總成本的5%以上，僅次于電池。電機和電機控制器是新能源汽車的核心部件，直接決定了車輛的行駛性能。在電機驅動中，IGBT主要存在于逆變器模塊中。逆變器的功能是將直流電轉換為交流電以提供驅動電機。來自北斗航天汽車的數據顯示，電機和電機控制器分別約占車輛成本的4%和9%。在電機控制器內部，IGBT模塊約占其成本的37%。因此，IGBT模塊約占整車成本的5%。如果在車載空調控制系統(tǒng)中加入IGBT，成本比重更高。此外，大功率電動汽車也將對IGBT有越來越高的要求，這將間接增加IGBT在整個新能源汽車中的成本。行業(yè)現(xiàn)狀01市場份額變化從市場容量看，我國車規(guī)級IGBT市場規(guī)模從2015年92億元增長至2020年285億元，2015-2020年均復合增速高達331%。新能源汽車根據動力源可以分為HEV（混合電動汽車）、PHEV（插電式混合電動汽車）、BEV（純電動汽車）。其中，BEV不需要燃油機，只依靠電池提供能量，所以會配置較大容量的電池。BEV的優(yōu)勢在于零排放。受益于國家的雙碳計劃，BEV成為未來新能源汽車發(fā)展的主要方向。根據汽車動力劃分，我國車規(guī)級IGBT可分為純電動汽車IGBT及混合動力汽車IGBT。2020年我國純電動汽車IGBT市場規(guī)模277億元，占比808%；混合動力汽車IGBT規(guī)模08億元，占192%。2025年全球/中國IGBT市場規(guī)模將達157/74億美元，2021-2025年CAGR分別為18/21%，成長空間廣闊。隨著新能源汽車、新能源發(fā)電的快速發(fā)展，帶動IGBT需求大增。根據我們測算，到2025年，全球/中國IGBT市場規(guī)模分別將達到157/74億美元，2021-2025年CAGR分別為18%/21%。行業(yè)現(xiàn)狀02市場情況電動化帶動EV用功率半導體ASP大幅提升，達330美元是傳統(tǒng)燃油車的6倍。以電力系統(tǒng)作為動力源的新能源汽車，對電子元器件功率管理，功率轉換能力提出了更高的要求。在傳統(tǒng)汽車中，功率半導體主要應用于車輛啟動，發(fā)電和安全領域，低壓低功率電子元器件即可滿足其工作需求。而在新能源汽車中，電池輸出的高電壓需要進行頻繁的電壓變換，電流逆變，這些電路大幅提高了汽車對IGBT、MOSFET等功率半導體的需求。根據英飛凌數據，傳統(tǒng)燃油車中，功率半導體含量為71美元，全插混/純電池電動車中，功率半導體價值量為330美元，是傳統(tǒng)燃油車的6倍。行業(yè)現(xiàn)狀IGBT是車用功率半導體的主要器件IGBT在汽車內有四種不同應用，第一是主逆變器核心器件，主逆變器將電池輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟婒寗悠囯姍C；第二應用在輔助逆變電路中，用來為其他汽車電子供電；第三應用在DC/DC直流斬波電路中，用來輸出電壓不同的電流；第四應用在OBC（充電/逆變）中，將外部輸入的交流電逆變?yōu)橹绷麟姙樾履茉雌囯姵爻潆?。在電動化程度較低的汽車中，由于其電池輸出電壓低，功率器件工作的功率范圍不高，可以用MOSFET替代輔助逆變電路、DC/DC直流斬波電路中的IGBT，以達到控制成本的目的。012025年全球新能源汽車用IGBT市場規(guī)模將達64億美元,CAGR為36%據Marklines數據顯示，2021年全球汽車銷量為7919萬輛，剔除2020年疫情年份，過去8年的復合增速為2%左右，假設按照此增速增長，2025年全球汽車銷量將達到8610萬輛，2021年全球新能源汽車銷量約650萬輛，滲透率為2%，我們到2025年全球新能源汽車滲透率有望達到25%左右，對應全球新能源汽車銷量約為2150萬輛。根據英飛凌數據，目前新能源汽車功率半導體和IGBT的單車價值分別為330美元和273美元，考慮到當前全球功率半導體產能供不應求，短期內新能源汽車功率半導體價格仍將保持在較高水平，且未來單車價值將隨著單車帶電量增加以及雙電機滲透率的提升而逐步增加，我們2022-2025年新能源汽車用的功率半導體和IGBT的單車價值將每年1%的增速增加，則據此測算，2025年全球新能源汽車功率半導體市場規(guī)模將達到78億美元，2025年全球新能源汽車用IGBT市場規(guī)模將達到64億美元，2021-2025年復合增速為36%。0213行業(yè)痛點FROMBAIDUWENKUCHAPTER14問題及解決方案FROMBAIDUWENKUCHAPTER15行業(yè)發(fā)展趨勢前景FROMBAIDUWENKUCHAPTER發(fā)展趨勢前景描述IGBT緊張加劇，供應鏈自主可控，加速國產化:據富昌電子公布的交期數據，21Q3起，海外大廠均出現(xiàn)IGBT交期拉長趨勢，從之前平均的26-30周拉長至22Q2的40-52周，而常態(tài)下IGBT的交貨周期僅為8-12周。2022年以來，由于供應鏈短缺且短期內看不到復蘇跡象，國際功率巨頭紛紛提價。2月14日英飛凌給下游各分銷商發(fā)布通知函，表示由于市場供不應求及上游成本增加，英飛凌無力承擔溢出的成本，暗示或將漲價。ST意法半導體3月24日發(fā)布漲價函，將于22Q2開始對所有產品線進行提價，包括現(xiàn)有訂單。海外廠商交期拉長，缺芯漲價，無疑給國內IGBT加速國產化提供了難得的機遇。另一方面，近年來貿易摩擦增加，下游廠商出于供應鏈安全可控的需要，也為國產化加速提供了有利契機。行業(yè)發(fā)展趨勢前景16機遇與挑戰(zhàn)FROMBAIDUWENKUCHAPTER17競爭格局FROMBAIDUWENKUCHAPTER競爭格局NE時代的數據顯示，目前國內新能源乘用車IGBT模塊領域仍主要由英飛凌壟斷。2020年英飛凌裝機份額超過50%，聯(lián)合電子、麥格米特依賴英飛凌IGBT模塊，同時上海電驅動、奇瑞新能源、蔚然動力等廠商也購買英飛凌產品。在本土IGBT企業(yè)方面，比亞迪半導體、斯達半導、中車時代已進入新能源汽車IGBT模塊供應商重點名單，不同企業(yè)新能源車用IGBT產品布局和合作客戶情況如下。我國車規(guī)級IGBT市場巨大，也吸引了國際上知名的IGBT企業(yè)，紛紛在中國搶灘登陸。這些公司的企業(yè)規(guī)模、生產技術、經營管理水平和研發(fā)能力都有很大的優(yōu)勢，進入