IGBT供不应求已有愈演愈烈之势。据集微网消息,目前IGBT交货周期“已全线拉长到50周以上,个别料号周期甚至更长”。需求高涨下,IGBT订单与交货能力比最大已拉至2:1。IGBT行业的下游以新能源汽车和光伏行业为主,需求占比超过40%,在碳中和碳达峰的战略背景下,新能源汽车和光伏行业的高景气度是否能拉动IGBT行业发展。IGBT简介:IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)全称绝缘栅双极型晶体管,是由BJT和MOSFET组成的复合功率半导体器件。IGBT是进行能量转换与传输的核心元器件,主要是通过调节电路中的电压、电流、频率、相位等实现小电压控制大电流的目的,在电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域发挥了较为关键的作用。因为适用于高压、大电流领域,被称为电力电子装置的CPU。IGBT分类:根据生产制造技术和下游应用场景的不同,IGBT有单管、IGBT模块和智能功率模块IPM三种类型。IGBT单管:主要是采用环氧注塑工艺将单个IGBT芯片和FRD芯片采用1个分立式晶体管的形式封装在铜框架上,主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器及小功率变频器等领域。IGBT模块:是由多个IGBT芯片和FRD芯片通过特定的电路和桥接封装而成,集成度和可靠性更高,散热性能也更加稳定,主要应用于大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车(电机控制器、车载空调、充电桩)等领域。IPM模块:主要是将IGBT芯片、FRD芯片、驱动电路、保护电路、检测电路等集成在同一个模块内,通过调节输出交流电的幅值和频率控制电机的转速实现变频.主要应用在变频空调、变频洗衣机等白色家电领域。IGBT应用分布:根据电压划分,IGBT包括超低压、低压、中压和高压等类型,不同应用领域的需求各所不同。其中新能源汽车、工业控制、家用电器等使用的IGBT以中压为主,而轨道交通、新能源发电和智能电网等对电压要求较高,主要使用高压IGBT为主。从国内IGBT产品主要下游应用领域来划分,新能源汽车和光伏是IGBT下游主要应用。目前来看,国内的IGBT市场主要以新能源汽车、消费电子、新能源发电、工业控制、智能电网和轨道交通为主,市场需求占比分别为30%、22%、11%、27%、6%、4%。而新能源汽车是IGBT下游最主要的应用,市场需求占比达到30%,而用于新能源发电的IGBT需求占比也已经达到11%,两者合计占比已超40%。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。因为IGBT是新能源汽车领域核心开关功率器件,也被广泛应用于主驱逆变、车载OBC及电池管理/车载空调等辅助系统。还被广泛应用于主驱逆变、车载OBC及电池管理/车载空调等辅助系统中,IGBT在新能源汽车领域中发挥着的作用至关重要。新能源单车IGBT价值估算:1)IGBT一般占新能源车BOM成本的5%。48V轻混车功率半导体单车价值量为90美元,纯电动车功率半导体单车价值量达美元(折合人民币元)。2)一般A00乘用车的IGBT单车价值量为元,A级电动车的IGBT单车价值量为元,而-年新能源车中A00车保有量占比为20%~25%,那么新能源车IGBT单车价值量为元左右。3)还有一些高端车型采用了四驱系统,而四驱系统需要采用两个电控模块,那么四驱车型的IGBT单车价值量应该在元左右。从整车制造厂的成本占比分析来看,新能源单车IGBT原材料成本来估算,大概在元/台左右。IGBT第二增量市场:光伏逆变器的作用主要是将光伏组件发电产生的直流电逆变成交流电,并入交流输电网或接入家庭交流负载。IGBT在光伏逆变器中主要应用在DC/DC升压和DC/AC逆变电路中,其工作原理是通过IGBT等功率半导体开关器件的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能。因此,IGBT也是光伏逆变器实现逆变功能的核心。如果假设、年光伏和储能逆变器出货量是、GW,市场规模将会达到、亿元。如果对应全球光伏和储能IGBT市场,规模将会达、亿元。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-欧元,估算IGBT的单价为欧元/MW(折合万元/GW)。IGBT的逆变器行业增量主要来源于: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;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。总结:随着下游新能源客户中持续渗透,国产厂商也迎来发展机遇。现在的中国已成为全球IGBT最大的市场,在自给率虽然还是比较低,由于中美贸易摩擦还没有得到彻底的解决,半导体芯片的国产替代需求很强烈,加上这几年的疫情导致全球供应链不通畅的原因,IGBT等芯片始终处于缺货和涨价状态,IGBT领域的芯片与手机和电脑等领域相比不是特别先进,制程上相对简单,国内的部分头部企业具备和海外企业竞争的优势。国内的斯达半导、士兰微、新洁能等优秀企业,已经逐渐打破了国外企业长期以来对的垄断,IGBT芯片领域已经实现了国产替代,并在新能源汽车和光伏领域开始释放出货量,未来发展的值得期待。个股方面,储能投研还需要进一步的了解,芯片的投资目前尚在能力圈之外,后期将继续保持对IGBT行业的
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