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近年来，国家大力推行碳中和，驱动了清洁能源发电快速发展，以及电动汽车渗透率的迅速提升，这些都将驱动IGBT市场需求的强劲增长。

IGBT中文名为：绝缘栅双极型晶体管，是能源变换与传输的核心器件，主要用于实现电压、频率、直流交流转换等功能，被称为电力电子装置的“CPU”，被广泛应用于光伏/风电设备、新能源汽车、家电、储能、轨道交通、电网、航空航天等领域。

目前IGBT的市场规模有多大？上下游情况如何？上市企业都有哪些？竞争环境如何？国产替代的前景如何？未来发展趋势如何？

一、市场规模与下游需求

据预测到年，中国IGBT市场规模将达到亿人民币，-年复合增长率达19.96%。

中国的IGBT需求结构中，新能源汽车、变频家电和工业控制是中国IGBT市场需求占比最高的三个下游，其占比分别为31%、27%和20%，新能源发电、智能电网和轨交的需求目前较低。

二、产业链分析

1、上游进口依赖性大

中国IGBT行业的上游参与者为硅晶圆、封装材料等原材料供应商和光刻机、检测设备等设备供应商。

（1）原材料

硅晶圆是IGBT生产的主要原材料之一，在IGBT材料生产成本中占比30%左右。硅晶圆的薄片工艺具有极高的制造工艺技术含量。

目前国内晶圆材料供应商只能将硅晶圆减薄到μm，而国外晶圆材料供应商可将硅晶圆减薄到-μm的量级。晶圆材料市场长期被日本信越化学工业株式会社、三菱住友株式会社、德国Siltronic、韩国SKSiltro和台湾环球厂商垄断，这五大晶圆供货商在全球晶圆市场中的占比为92.4%，中国大陆地区在8英寸或8英寸以上的硅晶圆主要依赖进口，自给率较低，尤其是8英寸以上硅晶圆。

封装材料是IGBT生产的另一种主要原料，可分为塑料封装、环氧树脂封装、陶瓷封装和金属封装四种。中国在IGBT封装材料虽然已取得一定的进步，但其仍存在技术壁垒，尤其在大电压的IGBT封装材料方面。

整体而言，中国IGBT生产商对进口材料依赖性较大，因此在上游原材料环节的议价能力较弱。

（2）设备

设备供应商方面，光刻机是IGBT芯片制造的核心设备之一，而IGBT芯片是IGBT模组或分立器件的核心。目前光刻机的国产化程度低于10%，市场主要被荷兰ASML和日本尼康株式会社占据，其中荷兰ASML已垄断了高端光刻机市场。由此可见，中国在光刻机市场方面的优势不明显，竞争能力较弱。

2、中游相关上市公司

中游生产商主要负责IGBT模组或分立器件产品的设计、制造、测试和销售。

由于IGBT产品集成度高、产品内部不同器件间隔仅有几毫米的距离，且易受电压和电流等运行环境影响，因此在产品设计和制造工艺方面，IGBT的生产制造具有相当高的技术壁垒。

（1）斯达半导：IGBT国产替代领军企业

自成立以来，公司一直专注于IGBT主业。公司成立于5年，从IGBT模块封装业务起家，后向产业链上游延伸，进入到IGBT芯片设计领域。目前公司已经形成了“芯片设计”+“模块封装”的业务模式，成为了国产IGBT行业的龙头企业。

公司的主要产品为IGBT模块，约占主营收入的95%。IGBT模块是公司最主要的产品，其他产品还包括IGBT单管、MOSFET和碳化硅模块等。公司IGBT模块产品完整覆盖了下游细分市场，包括工控、新能源汽车、新能源发电、变频白电等。

（2）比亚迪半导体：车规级IGBT领先企业

公司是国内领先的车规级半导体企业。公司的前身为比亚迪半导体事业部（第六事业部），目前公司主要从事功率半导体（IGBT、碳化硅器件）、智能控制IC（MCU芯片、电源IC）、智能传感器以及光电半导体的研发生产和销售。

公司的产品以车规级半导体为核心，广泛应用于汽车、能源、工业和消费电子领域。

（3）时代电气：高压IGBT龙头进军车规级市场

公司主业为轨道交通装备产品的研发、设计、制造、销售和相关服务，产品包括轨道交通电气装备、轨道工程机械和通信信号系统等。与此同时，公司还在不断拓展轨交以外的新兴业务，如功率半导体器件、工业变流产品、新能源汽车电驱系统、传感器以及海工装备等。

公司自8年收购丹尼克斯进入到IGBT领域。公司首先布局轨交和电网等高压IGBT领域，目前公司在轨交和电网IGBT领域市占率国内第一。公司年进入到汽车IGBT领域，面向新能源汽车的IGBT二期芯片线（设计产能24万片/年）于年建成，并在年正式投产。

（4）士兰微：本土IDM大厂，深耕功率器件多年

公司成立于年，总部位于中国杭州。公司成立之初采用Fabless模式经营，1年设立杭州士兰集成，引入晶圆产线转型IDM厂商，经过20余年的发展已经成长为国内规模最大的集成电路芯片IDM厂商之一。

公司主要产品包括：1、基于士兰芯片生产线高压、高功率、特殊工艺的集成电路、功率模块(IPM/PIM)、功率器件及（各类MCU/专用IC组成的）功率半导体方案；2、MEMS传感器产品、数字音视频和智能语音产品、通用ASIC电路；3、光电产品及LED芯片制造和封装（含内外彩屏和LED照明）。

公司自9年研发出穿通型IGBT芯片以来，持续迭代IGBT芯片技术，目前已经迭代到场截止型第五代IGBT芯片。目前，公司所有量产的IGBT模块所配套的IGBT芯片均采用场截止技术，与英飞凌第四代芯片对标，性能指标上均与英飞凌第四代持平。

公司最新一代的场截止5代芯片（Field-StopV）采用了精细沟槽技术，具有更窄的台面宽度，沟槽间距缩小到1.6微米，功率密度更高、芯片尺寸更小、厚度更薄（1V截止电压的芯片厚度为微米），总体损耗相比上一代芯片明显降低。

（5）国内IGBT相关公司整理：

3、下游应用领域广泛

IGBT的下游广泛应用于光伏/风电设备、新能源汽车、家电、储能、轨道交通、电网、航空航天等领域。且随着上述这些领域的蓬勃发展，对IGBT的需求也呈快速增长的趋势。

（1）工控：IGBT需求基本盘，未来将实现稳步增长

工控市场是IGBT下游需求的基本盘。IGBT是变频器、逆变焊机、UPS电源和电磁感应加热等传统工业控制及电源行业的核心元器件。根据集邦咨询的数据，年全球工控IGBT市场规模约为亿元，是IGBT当前最大的下游市场。全球工控IGBT市场规模后续预计将以低速保持稳定增长，预计增速将保持在3%~5%的区间。根据集邦咨询的预测，预计到年全球工业控制IGBT市场规模将达到亿元。

（2）新能源汽车、光伏/风电：IGBT最重要的增量市场

IGBT在新能源汽车中的主要应用包括电机控制器、车载充电器（OBC）、车载空调、以及为新能源汽车充电的直流充电桩中。电控系统中的IGBT约占电控系统成本的37%。新能源汽车渗透率逐步上升，将持续拉动IGBT模块市场的需求。据测算，我国年新能源汽车IGBT市场规模将达亿元，-年复合增长率高达31.5%。

在光伏和风电方面，IGBT是光伏和风电逆变器的核心器件，占逆变器价值量的20%-30%。最典型的应用场景就是光伏逆变器，需要大量高压、超高压的IGBT模块，将光伏发出的粗电转换为可平稳上网的精电，这是实现碳中和的核心环节。

三、竞争环境分析

1、进入壁垒很高

（1）技术壁垒：IGBT行业的核心技术包括IGBT芯片的设计和生产，IGBT模块的设计、制造和测试。由于IGBT是下游产品的核心器件，且需要工作在大电流、高电压和高温等环境下，因此不管是在芯片设计、芯片制造以及模组封装等环节都有非常高的技术要求和工艺要求。

（2）市场壁垒：IGBT是下游应用产品的核心器件，IGBT的产品性能、可靠性以及稳定性对下游产品的性能表现有着直接的影响。因此，下游客户在导入IGBT时的验证测试周期长，替换成本高，客户在选择IGBT时通常较为保守谨慎。

（3）资金壁垒：IGBT同样属于资金密集型行业，研发投入大，各环节的生产测试设备投入大。且从研发立项到实现客户大批量销售需要较长时间，对行业玩家有着较强的资金要求。

2、目前是少数外资垄断的格局

全球IGBT市场目前处于德国、日本和美国企业垄断的格局。由于IGBT行业进入门槛高，且外资厂商的业务起步早，先发优势明显（英飞凌第一代IGBT产品诞生于年），因此形成了当前IGBT市场被德日美等国企业垄断的局面，目前全球IGBT前五大厂商分别为英飞凌、三菱、富士电机、安森美和赛米控。且英飞凌、三菱、富士电机和安森美均为IDM模式，垂直整合整个产业链，建立起了强大的护城河。

IGBT市场集中度较高，年CR3为54.7%，CR5为66.6%。高技术门槛和下游客户选择供应商的趋同性使得全球IGBT的市场集中度一直较高，以年为例，IGBT市场CR3为54.7%，CR5为66.6%。

3、格局变化：国产进步+供应链安全推动国产替代加速

（1）国产替代加速的内在原因：

1）IGBT作为功率半导体期间，其技术迭代速度较慢，周期较长，一代产品的使用时间非常长，超过十年；且客户主要追求的是IGBT产品的稳定性和可靠性，对新技术的追求意愿不高（英飞凌7年推出的第四代IGBT芯片仍然是当前行业的主力产品）。因此，虽然国内IGBT厂家的起步较晚，但是行业留给了本土IGBT厂家充足的发展和追赶的时间，目前国内IGBT厂商技术进步较快，已经有产品能大批量满足下游客户需求。

2）本土IGBT企业的服务更好，能快速响应下游客户的需求，并且产品价格上相比于外资有一定优势，有利于下游客户的降本。

（2）国产替代加速的外部推动：

当前新能源汽车、新能源发电以及变频白电等领域发展迅速，带动着上游IGBT产品需求快速增长，但海外IGBT龙头厂商对扩产相对谨慎，进程较慢，因此造成全球IGBT供应紧张。此外，近年全球车规级的芯片供应短缺也让汽车、家电和工业等行业充分意识到芯片国产自主可控的重要性。在这样的大背景下，国内IGBT下游客户为保证供应链的安全以及自主可控，对国产IGBT产品的接受意愿逐步提高，给国产IGBT产品做测试验证和产品导入的意愿提升，也为IGBT国产替代带来了非常好的发展机会。