《行业需求风起云涌，功率半导体国产替代正当时》

《汽车功率半导体：成长行业“优质赛道”，国内龙头旭日东升》

《功率半导体：需求向好+供给受限，高景气驱动涨价潮》

1.行业基本情况

功率半导体是电子装臵中电能转换与电路控制的核心，是能够支持高电压、大电流的半导体，主要用于改变电压、频率、电力转换（将直流（DC）转换为交流（AC），将交流（AC）转为为直流（DC））。

功率半导体主要产品包括功率器件（二极管、IGBT、MOS、BJT）、功率IC，二极管、晶闸管、BJT属于第一代功率半导体器件，MOS、IGBT属于第二代功率半导体器件，附加值更高。

MOS（绝缘栅型场效应管）：金氧半场效晶体管，是一种全控型电压驱动器件，依照其工作载流子的极性不同可分为“N型”和“P型”，正持续栅极电压控制开通，负持续栅极电压控制并保持关断，具有开关频率高速度快、输入阻抗高、抗击穿性好、驱动功率小、驱动电路简单、开关速度快等优点，主要缺点在于通态压降大，电流、电压额定低等。MOSFET主要运用于消费电子、通讯、工业、汽车电子等领域的中小功率场合例如电脑电源、充电桩等。

BJT（双极型晶体管）：是一种全控型电流驱动器件，具有三个引脚（基极、集电极和发射极）和两个结（P结和N结），晶体管中的电荷流动主要由于载流子在PN结处的扩散作用和漂移作用。双极性晶体管能够放大信号，同时具有通态压降小、通态损耗小的优点，适合给可预测电流消耗的设备供电，被用于构成放大器电路、驱动扬声器和电动机等设备，并广泛运用于航天航空、医疗机械和机器人等领域。BJT的主要缺点在于驱动功率大，频率低，在高电压工作条件下电流增益很低。

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）：是由MOS、BJT组成的复合全控型功率半导体，兼具MOS输入阻扛高、BJT导通电压低的两大优势，驱动功率小且饱和电压低，适用于高压、大电流领域，是电力电子装臵的CPU。

2.市场空间及潜力

年全球IGBT市场规模达66.5亿美元，~年CAGR达14%。中国市场约占全球市场的40%。

从下游应用来划分，根据Yole数据，年工业、家用、电动车、轨交、光伏、其他行业市场规模占比为31%、24%、9%、6%、4%。

预计年全球IGBT市场规模达亿元、~年CAGR为16%，中国IGBT市场规模达亿元、~年CAGR达21%。年全球IGBT市场规模达亿元、~年CAGR达13%，中国IGBT市场规模达亿元、~年CAGR达15%。其中新能源车、光伏储能贡献了最大增量。

新能源车：IGBT最大增量市场：IGBT主要应用在新能源车的电机控制系统、热管理系统、车载充电机，在主逆变器中IGBT将高压电池的直流电转换为驱动三相电机的交流电，在车载充电机中IGBT将V交流电转换为直流电并为高压电池充电，在DC-DC变换器中IGBT将高压电池输出的高电压转化成低电压后供汽车低压供电网络使用；此外，IGBT也广泛应用在PTC加热器、水泵、油泵、空调压缩机等辅逆变器中，完成小功率DC-AC转换。

年全球新能源车销量达万辆，对应IGBT市场规模达亿元，中国新能源车销量达万辆，对应IGBT市场规模达60亿元，考虑汽车电子价格正常年降、伴随A级车占比、四驱车占比提升，预计新能源车IGBT单车价值量维持在元，假设、年全球新能源车销量达万辆（渗透率25%）、万辆（渗透率50%），对应IGBT市场规模达亿元、亿元，~年CAGR达48%、~年CAGR达31%；假设、年中国新能源车销量达万辆（渗透率40%）、万辆（渗透率60%），对应IGBT市场规模达亿元、亿元，~年CAGR达54%、~年CAGR达29%。

光伏储能：IGBT第二增量市场：IGBT是光伏逆变器、储能逆变器的核心器件，集中式光伏主要采用IGBT模块，分部式光伏主要采用IGBT单管或模块（单相一般采用IGBT单管，三相可选择IGBT单管或模块）。

光伏的功率半导体单MW价值量为~欧元，储能功率半导体单MW价值量为~0欧元，估算IGBT的单价为欧元/MW（折合万元/GW）。

预计、年光伏储能逆变器出货量达、1GW，市场规模达、亿元，对应全球光伏储能IGBT市场规模达、亿元，~年CAGR达30%、~年CAGR达25%，行业增量主要来源于三个方面：

1）新增需求：受益于全球光伏新增装机量高速增长，预计、年光伏逆变器新增需求为GW、GW；

2）替换需求：逆变器中IGBT、电容等电子元器件受内部环境、器件温度和电流谐波的影响，使用寿命往往低于电站运营周期（尤其是早期逆变器产品），存在存量市场的替换需求，预计、年光伏逆变器替换需求分别为22、50GW；

3）储能需求：储能是实现可再生能源高占比的必经之路，随着储能渗透率提升，预计、年储能逆变器渗透率为30%、60%，新增需求分别为、GW。

3.竞争格局

从全球IGBT竞争格局来看，行业较为集中，根据Yole，年行业CR3达50%，英飞凌是行业绝对龙头、市占率达27%。

行业国产化率较低，年仅12%。根据Yole，从产量来看，年国内自给率为10%、年国内自给率仅12%，行业自给率缓慢提升。考虑海外产品规格更高、预计从市场规模口径来看国产化率更低。

分行业来看：新能源车国产率较高，光伏国产化率接近于0。1）新能源车：得益于近年来中国新能源车市场蓬勃发展，带动国内IGBT厂商快速成长，新能源车国产化率相较较高，年比亚迪、斯达市占率达20%、17%。年斯达半导生产的汽车级IGBT模块合计配套超过20万套新能源车汽车、市占率达15%。2）光伏储能：年国内该领域国产化率接近为0。根据固德威年年报，“IGBT元器件国内生产商较少，与进口部件相比，产品稳定性、技术指标存在一定差异。目前，国产IGBT元器件、IC半导体的性能稳定性及相关技术指标未能完全满足公司产品的技术要求，预计短期内不能完全实现进口替代。”3）工业：斯达半导是国内工控IGBT龙头，、年斯达工控和电源行业收入达6、7亿元，对应市占率约为7%、9%，工控行业国产化率较低。

4.成长驱动和态势

缺货涨价潮助力国产替代加速，年行业国产化率有望达38%：

年以来，需求端得益于新能源车、光伏需求爆发，供给端海外疫情反复限制海外产能，IGBT供需失衡，海外大厂交期持续上升，价格持续上升。

得益于缺货涨价潮，IGBT行业国产化率快速提升。1）年英飞凌功率半导体业务收入同增20%，国内上市公司斯达半导体IGBT收入同增75%，士兰微IGBT业务收入实现翻倍增长，比亚迪半导功率半导体收入同增%，中车时代功率半导体收入同增33%，新洁能IGBT收入同增%。2）估算、年国内上市公司IGBT收入达31、57亿元，同增59%、88%，国产化率达为17%、25%，提升5pct、8pct。

分行业来看：新能源车、新能源发电、工控、白电领域国产化率快速攀升。1）新能源车：年比亚迪半导、斯达半导、时代电气车载IGBT收入约为13、5、2亿元，同比均实现翻倍增长，国产化率超30%。2）工业：斯达半导是国内工控IGBT龙头，士兰微、华润微、宏微科技等企业亦有出货。年斯达半导工控和电源IGBT收入约为11亿元、同增51%、市占率约为12%，国产化率进一步提升。3）白电：士兰微是国内IPM龙头，新洁能、扬杰科技等企业亦有出货。年士兰微IPM收入达8.6亿元，白电领域IPM模块出货量超万颗，同比实现翻倍增长，出货量市占率达20%，国产化率快速攀升。4）年斯达半导、时代电气、扬杰科技、新洁能光伏IGBT收入均为几千万，且处于快速放量阶段。

展望年，供需失衡贯穿全年。1）5月英飞凌公告财年二季报，公司积压订单达亿欧元（年公司收入为亿欧元，预计年收入为~亿欧元），且80%需求集中于12个月交付，2月英飞凌向经销商向经销商发布通知函、表示年供需失衡贯穿全年，或酝酿新一轮产品提价。2）5月安森美内部人士称年、年车用IGBT订单已满且不再接单。3）1月逆变器龙头企业锦浪科技预计年四季度前芯片供给难有大改善。4）海外厂商扩产普遍谨慎，主要的增量贡献是英飞凌投资16亿欧元在奥地利菲拉赫12寸产能，于年8月投产，预计通过4~5年产能爬坡后贡献增量收入20亿欧元，增量有限。

供不应求的背景下，国产化率进程取决于产能释放速度，年国产化率有望达37%。从国内IDM模式的龙头IGBT产能规划来看，比亚迪半导、中车时代年8寸晶圆产能均实现翻倍增长，从国内Fab厂（华虹半导、中芯绍兴、先进积塔）IGBT产能规划来看亦能实现60%以上成长，从产能数据来看，估算年国内产能同增90%+，估算年国内上市公司IGBT收入有望实现翻倍增长，国产率达37%。

5.重点公司介绍

看好新能源驱动IGBT需求快速增长，国产化率快速提升，看好车规级产品快速放量的企业（斯达半导、比亚迪半导、时代电气、士兰微、华润微）、光伏产品快速放量的企业（扬杰科技、新洁能、宏微科技），建议积极

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