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IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor的缩写,即绝缘栅双极型晶体管。它是由BJT和MOSFET组成的复合功率半导体器件,既有MOSFET的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点,又有BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的优点,是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品,是工业控制及自动化领域的核心元器件,其作用类似于人类的心脏,能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等,以实现精准调控的目的。
根据工作电压的高低,IGBT模块一般被划分为三类:低压、中压和高压,低压IGBT模块一般用于消费电子、汽车零部件领域,中压IGBT模块一般用于新能源汽车、工业控制、家用电器等领域,高压IGBT模块一般用于轨道交通、新能源发电、智能电网等领域。根据全球市占率第一的英飞凌年报披露,-年,全球IGBT市场规模分别达到45.1、52.6、62.2亿美元,同比增速分别为6.6%、16.5%、18.4%,全球市场加速增长;国内IGBT市场持续向好发展,年市场规模达亿,同比增长6.4%,过去8年间一直保持增势。
中国产业信息网预测,到年,国内IGBT市场规模将超过亿元。根据Yole的数据,年,工控领域IGBT的市场规模为17.32亿美元,占比为37%;新能源汽车领域IGBT的市场规模为13.10亿美元,占比为28%;新能源发电领域IGBT市场规模为4.21亿美元,占比9%;家电领域IGBT的市场规模为3.74亿美元,占比为8%。而在国内市场,根据中国产业信息网的数据,年,新能源汽车领域IGBT的市场规模为50.19亿元,占比为31%;家电领域IGBT的市场规模为43.71亿元,占比为27%;工控领域IGBT的市场规模为32.38亿元,占比为20%;新能源发电领域IGBT的市场规模为17.81亿元,占比11%。
在新能源汽车方面,安信证券研报预计国内车规级IGBT预计年市场空间对应亿元。IGBT模块是新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件,成本约占到新能源汽车电控系统成本的37%(整车成本的10%),约占到充电桩成本的20%。未来新能源汽车市场的快速增长,有望带动以IGBT为代表的功率半导体器件的价值量显著提升,从而有力推动IGBT市场的发展。
在变频白色家电方面,根据斯达半导招股书,中国作为全球最大的家电市场和生产基地,孕育着大规模的IGBT市场。以空调行业为例,年家用空调产量达.9万台,销量达.5万台,同比增长6.24%。随着节能环保的大力推行,具有变频功能的白色家电将具有广阔的市场前景。
变频白色家电的推广不仅仅能够促进IGBT模块市场的持续扩张,更能够给IGBT模块提供稳定的市场需求。在工控领域,IGBT模块是变频器、逆变焊机等传统工业控制及电源行业的核心元器件,且已在此领域中得到广泛应用。
未来几年,具有高效节能功能的高压变频器市场将受政策驱动持续增长,到年,高压变频器的市场将达到亿元左右。而年我国电焊机产量为.3万台,同比增加了58.46万台。电焊机市场的持续升温亦将保证IGBT需求量逐步增大。在新能源发电方面,IGBT是光伏逆变器和风力发电逆变器的核心器件。新能源发电主要以光伏发电和风力发电为主,根据中国电力化工网的数据,年,全球光伏发电装机容量将达.62GW,同比增长20.48%,我国光伏发电装机容量继续保持快速增长,年累计装机有望达GW,同比增长50%,装机容量位居世界第一。
新能源发电行业的迅速发展将成为IGBT模块行业持续增长的又一动力。随着全球制造业向中国的转移,中国已逐渐成为全球最大的IGBT市场,IGBT国产化需求已是刻不容缓。在IGBT行业,斯达半导体占全球市场份额比率约为2.0%,相比排名第一的英飞凌22.4%的市场份额仍有较大的差距。市场排名前十中的企业,除了斯达半导体外,其他均为外国企业,该行业仍处于外国企业垄断的局势之中。行业的国产替代空间巨大。
相关上市公司:
扬杰科技:周三涨停,公司积极推进IGBT新模块产品的研发进程,50A/75A/A-1V半桥规格的IGBT开发成功,未来新品量产后有望持续增厚公司业绩。6月19日晚间公告拟定增募资不超15亿元,用于智能终端用超薄微功率半导体芯片封测项目以及补充流动资金。
斯达半导:股价创历史新高,为国内IGBT龙头企业,具备先进的IGBT芯片设计、模块设计和制造工艺尤其在工业控制及电源行业具有领先优势。据HISMarkit年报告数据显示,斯达半导在年全球IGBT模块市场中市占率为2.2%,排名第8。
比亚迪半导体:为比亚迪子公司,是由比亚迪集团重组分拆的半导体厂商,是车规级IGBT市场的后起之秀。致力于集成电路及功率器件的开发,目前产品主要覆盖IGBT等功率半导体器件、电源管理IC、CMOS图像传感器、传感及控制IC、音视频处理IC等,已成长为中国最大的IDM车规级IGBT厂商,产品覆盖乘用车领域与商用车领域。5月26日公司以增资扩股等方式引入红杉资本、中金资本在内的投资机构,投后估值近百亿。
捷捷微电:股价创历史新高,MOSFET和IGBT领域是公司近年来重点布局的业务板块,功率器件产线在年投产,目前处在起步阶段。闻泰科技:收购安世半导体切入半导体领域,安世在二极管和晶体管市场和ESD保护器件市场市占率第一,在车用MOSFET市场市占率第二,客户覆盖了汽车、通信、消费电子等领域的全球顶尖制造商,市场优势地位十分显著。
华润微:具有1VplanarNPTIGBT工艺,年IGBT产品及智能控制产品占比约7%,去年实现销售收入约万元,销售额同期增长45%,目前华润微量产的IGBT产品技术类似于英飞凌IGBT第四代产品,第五代IGBT产品技术在研发中,预期今年会有成果,并在此基础上陆续开发不同应用频率的产品。
华微电子:成功研发第六代IGBT产品,V~1V的IGBT芯片电流可达A,产品已通过客户验证,市场竞争力显著。
台基股份:目前已量产大功率IGBT,配套有技术和产能国内领先的大功率半导体产线,主导产品市占率领先。
振华科技:目前完成IGBT芯片及模块的产品研发,并不断完善IGBT芯片产品布局,产品技术性能达到国外同类产品水平。
士兰微:目前已完成大功率IGBT、多芯片高压IGBT等产品的研发,并配套多条芯片产线,产能及工艺水平稳步提升,市场优势地位明显。
中车时代电气:港股上市,是国内唯一自主掌握高铁动力IGBT芯片及模块技术的企业。