智研咨詢發(fā)布：中國IGBT行業(yè)競爭格局及發(fā)展前景研究報告

智研咨詢發(fā)布：中國IGBT行業(yè)競爭格局及發(fā)展前景研究報告一、IGBT概述IGBT是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，可以被認(rèn)為是由MOSFET和BJT（雙極性三極管）混合形成的器件，但比MOSFET制作更困難和復(fù)雜，耐壓范圍更大。一般MOSFET器件或模塊的耐壓范圍為20-800V，而IGBT可以承受1000V以上的高電壓，因此是電力電子領(lǐng)域的理想開關(guān)器件。根據(jù)英飛凌的技術(shù)，IGBT的發(fā)展可劃分為三個階段。第一階段是第一代和第二代IGBT所代表的平面柵極型IGBT。由于功率器件產(chǎn)品不追求制程，所以這類產(chǎn)品仍然暢銷，但第一代產(chǎn)品已經(jīng)基本被淘汰。第二階段是第三代和第四代IGBT所代表的溝槽柵極型IGBT。這種類型的產(chǎn)品通過創(chuàng)新的溝槽設(shè)計大大減少了IGBT的體積和功耗，并得到了廣泛的應(yīng)用。在這個階段，出現(xiàn)了第五代和第六代IGBT，這屬于溝槽格柵類型的改進(jìn)，結(jié)構(gòu)沒有太大變化。此外，第3階段過渡產(chǎn)品TrenchStop也出現(xiàn)在這個階段。第三階段是2018年后出現(xiàn)的微凹槽IGBT，大大降低了器件的體積和功耗。IGBT技術(shù)更新?lián)Q代的三個階段資料來源：智研咨詢整理IGBT可以根據(jù)工業(yè)設(shè)備中的信號指令調(diào)整電路中的電壓、電流、頻率和相位，達(dá)到精確控制的目的，在電機(jī)節(jié)能、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、家電、汽車電子、新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。根據(jù)電壓分布，消費(fèi)電子中使用的IGBT產(chǎn)品主要集中在600V以下，新能源汽車中使用的IGBT產(chǎn)品為600-1200V，動車組中使用的IGBT模塊主要為3300V和6500V，軌道交通中使用的IGBT電壓在1700V-6500V之間，智能電網(wǎng)中使用的IGBT電壓通常為3300V。IGBT產(chǎn)品分類（按電壓）資料來源：智研咨詢整理二、車規(guī)級IGBT在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用車規(guī)級IGBT是指用于新能源汽車的IGBT產(chǎn)品，是電動汽車逆變器的核心器件，類似于計算機(jī)中的CPU。IGBT控制和管理新能源汽車驅(qū)動電機(jī)的性能和效率，在混合動力汽車中，功率和發(fā)動機(jī)的匹配和效率，使車輛在混合動力模式下達(dá)到理想的駕駛狀態(tài)，由于新能源汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比其他電氣產(chǎn)品更復(fù)雜，對車輛標(biāo)準(zhǔn)級IGBT指標(biāo)的要求高于其他電氣產(chǎn)品，例如，車規(guī)級IGBT的散熱效率標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于工業(yè)IGBT，逆變器內(nèi)的溫度高達(dá)120℃，還應(yīng)考慮強(qiáng)烈的振動條件，車規(guī)級IGBT的性能指標(biāo)遠(yuǎn)高于工業(yè)級IGBT。IGBT模塊在新能源汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用資料來源：智研咨詢整理IGBT占新能源汽車整機(jī)總成本的5%以上，僅次于電池。電機(jī)和電機(jī)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(jī)驅(qū)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(zhuǎn)換為交流電以提供驅(qū)動電機(jī)。來自北斗航天汽車的數(shù)據(jù)顯示，電機(jī)和電機(jī)控制器分別約占車輛成本的4%和9%。在電機(jī)控制器內(nèi)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(diào)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。電機(jī)控制器成本結(jié)構(gòu)資料來源：智研咨詢整理相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《中國IGBT行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃及投資方向研究報告》三、中國車規(guī)級IGBT行業(yè)產(chǎn)量車規(guī)級IGBT行業(yè)下游面向新能源汽車，根據(jù)汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年1-11月，我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成302.3、299萬輛，大幅增長167.4%、166.8%。2015-2021年中國新能源汽車產(chǎn)銷資料來源：汽車工業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理受益于下游市場需求的強(qiáng)勢拉動，我國車規(guī)級IGBT生產(chǎn)布局加速。2020年行業(yè)產(chǎn)量達(dá)到40萬套，較2019年22萬套增長81.8%。近幾年我國車規(guī)級IGBT行業(yè)產(chǎn)量情況如下圖所示：2015-2020年中國車規(guī)級IGBT行業(yè)產(chǎn)量情況資料來源：智研咨詢整理四、中國車規(guī)級IGBT市場規(guī)模及市場結(jié)構(gòu)從市場容量看，我國車規(guī)級IGBT市場規(guī)模從2015年5.92億元增長至2020年26.85億元，2015-2020年均復(fù)合增速高達(dá)35.31%。2015-2020年我國車規(guī)級IGBT市場規(guī)模走勢資料來源：智研咨詢整理新能源汽車根據(jù)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(jī)，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(jù)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21.77億元，占比81.08%；混合動力汽車IGBT規(guī)模5.08億元，占18.92%。2015-2020年中國車規(guī)級IGBT行業(yè)細(xì)分市場規(guī)模資料來源：智研咨詢整理2020年我國車規(guī)級IGBT細(xì)分市場結(jié)構(gòu)資料來源：智研咨詢整理五、中國車規(guī)級IGBT市場競爭及企業(yè)布局分析NE時代的數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)新能源乘用車IGBT模塊領(lǐng)域仍主要由英飛凌壟斷。2020年英飛凌裝機(jī)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(qū)動、奇瑞新能源、蔚然動力等廠商也購買英飛凌產(chǎn)品。在本土IGBT企業(yè)方面，比亞迪半導(dǎo)體、斯達(dá)半導(dǎo)、中車時代已進(jìn)入新能源汽車IGBT模塊供應(yīng)商重點(diǎn)名單，不同企業(yè)新能源車用IGBT產(chǎn)品布局和合作客戶情況如下。各公司新能源車用IGBT情況資料來源：智研咨詢整理我國車規(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(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營管理水平和研發(fā)能力都有很大的優(yōu)勢，進(jìn)入中國市場后，較迅速的在我國建立了比較完善的市場銷售體系，目前外國IGBT企業(yè)與民族品牌企業(yè)在重點(diǎn)領(lǐng)域的競爭較為激烈。六、中國車規(guī)級IGBT行業(yè)政策規(guī)劃和發(fā)展?jié)摿GBT產(chǎn)業(yè)作為信息產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)之一，是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，國家給予了高度重視和大力支持，為推動我國包括車規(guī)級IGBT在內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力，國家出臺了一系列鼓勵扶持政策，為車規(guī)級IGBT產(chǎn)業(yè)建立了優(yōu)良的政策環(huán)境，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。車規(guī)級IGBT行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)資料來源：智研咨詢整理另外，根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，新能源已成為世界汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的新方向，近年來，我國新能源汽車實現(xiàn)了從0到1的突破，未來將加速發(fā)展，而電動、網(wǎng)絡(luò)化、智能化也成為汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢。IGBT功率半導(dǎo)體在“三化”發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，是“三化”的重要支撐，新能源汽車的發(fā)展有望帶動汽車IGBT功率半導(dǎo)體需求的快速增長。智研咨詢專注產(chǎn)業(yè)咨詢十五年，是中國產(chǎn)業(yè)咨詢領(lǐng)域?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)。公司以“