行业见解

?需求端：新动力启动成长，寰球、华夏十年CAGR达13%、15%。1）年功率器件模块商场范围达亿美元、四年CAGR达7%，IGBT商场范围达66.5亿美元、四年CAGR达14%。2）咱们估计年寰球、华夏IGBT商场范围达、亿元、五年CAGR为16%、21%。年寰球、华夏IGBT商场范围达、亿元、十年CAGR达13%、15%。个中新动力车、光伏储能奉献了最大增量。3）新动力车IGBT单车代价量约为元。估计寰球、华夏IGBT商场范围达、亿元，五年CAGR为48%、54%；年寰球、华夏IGBT商场范围达、亿元，十年CAGR达31%、29%。若思量SiC，潜在商场空间更大。4）光伏储能逆变器中IGBT代价量占比约为7%，对应单GW代价量为万元。估计年寰球、华夏IGBT商场范围达、76亿元，五年CAGR为30%。年寰球；华夏IGBT商场范围达、亿元，十年CAGR达25%。5）、年寰球产业IGBT商场范围达、亿元，五年、十年CAGR均为4%。

?供给端：收获于缺货加价潮，年行业国产化率希望达38%。1）英飞凌是IGBT行业的绝对龙头、市占率达30%；国内企业中士兰微在寰球IGBT单管、IPM模块市占率达2.6%、1.6%，位列第十、第九名，斯达半导在寰球IGBT模块市占率达2.8%、位居第六名。行业国产化率较低，年国内产量自给率仅12%。2）年以来需求端收获于新动力车、光伏需求暴发，供给端国外疫情一再束缚国外产能，IGBT供需失衡，国外大厂交期赓续回升，代价赓续回升，暂时国外大厂IGBT交期达39~50周。咱们预算、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%，提高5pct、8pct。3）瞻望年，供需失衡贯串整年，国外厂商扩产遍及刻意、产能增量有限，国产化率过程取决于产能释放速率，咱们预算年国内产能同增90%+，估计国产化率提高至38%。

?壁垒端：手艺壁垒+客户壁垒+资本壁垒高，行业先发上风显然。1）IGBT重心手艺为IGBT芯片的打算和建立以及IGBT模块的打算、建立和测试，对能人、设施请求极高。2）行业认证周期长，车规级认证周期长达2~3年，定点企业先发上风显然。3）IGBT建立属于本钱浓厚型行业，一条年产25万片的8寸晶圆线投资额超20亿元。

?财政端：国内企业成长性更佳，国外龙头毛利率、研发费率更高。1）收获于国产化率提醒，从前五年国内企业成长性优于国外大厂，~年斯达半导收入、归母净利五年CAGR达42%、79%，带头行业。年Q1斯达半导收入、归母净利同增67%、%，带头行业。2）国外龙头毛利率更高且波动性更强，受代价周期影响国内部份企业盈余本领摇动性较大。国外企业研发花费更高、研发费率更高，账期更短。

投资倡导

?咱们看好新动力启动IGBT需求神速增加，国产化率神速提高，看好车规级产物神速放量的企业（斯达半导、光阴电气、士兰微）、光伏产物神速放量的企业（扬杰科技、新洁能）。

危机提醒：新动力汽车、光伏、储能进展不及预期，产能投放不及预期，比赛加重。

一、商场篇：新动力助力IGBT高增加，缺货推进国产化加快

1.功率半导体商场传统增加，IGBT增速带头

?功率半导体是电子装配中电能变换与电路把持的重心，是能够援手高电压、大电流的半导体，首要用于变换电压、频次、电力变换（将直流（DC）变换为交换（AC），将交换（AC）转为为直流（DC））。

?功率半导体首要产物囊括功率器件（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。年寰球功率半导体商场范围达亿美元，华夏商场占比约为40%，功率IC商场范围达亿元（占比54%），功率器件模块商场范围达亿美元（占比46%）、~年CAGR达7%，从商场范围占近来看，整流器、MOSFET、IGBT是最要紧的功率器件，商场占比达19%、41%、31%，从成长性来看，IGBT成长性最好、~年CAGR达14%。

?二极管：是弗成控型功率半导体器件，首要用于将交换电变换为直流电，成效相像于板滞单向阀，在一个方位上以最小的电阻传导电流，称为正向，同时防备电流流向相悖的方位。好处在于结媾和旨趣简洁，毛病在于没法把持通断且电流只可正向娴熟。

?晶闸管：又称为可控硅整流器，是一种大功率开关型半导体器件能在高电压、大电流前提下处事，且其处事过程能够把持、被普及袭用于可控整流、交换调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

?MOS（绝缘栅型场效应管）：金氧半场效晶体管，是一种全控型电压启动器件，凭据其处事载流子的极性不同可分为“N型”和“P型”，正赓续栅极电压把持开明，负赓续栅极电压把持并坚持关断，具备开关频次高速率快、输入阻抗高、抗击穿性好、启动功率小、启动电路简洁、开关速率快等好处，首要毛病在于通态压降大，电流、电压额定低等。MOSFET首要袭用于耗费电子、通信、产业、汽车电子等范围的中小功率场面比方电脑电源、充电桩等。年MOS商场范围为81亿元，~年CAGR达9%。

?BJT（双极型晶体管）：是一种全控型电流启动器件，具备三个引足（基极、集电极和发射极）和两个结（P结和N结），晶体管中的电荷活动首要由于载流子在PN结处的散布效用和漂移效用。双极性晶体管能够强调记号，同时具备通态压降小、通态消耗小的好处，合适给可猜测电流耗损的设施供电，被用于构成强调器电路、启动扬声器和电动机等设施，并普及袭用于航天航空、疗养板滞和板滞人等范围。BJT的首要毛病在于启动功率大，频次低，在高电压处事前提下电流增益很低。

?IGBT（绝缘栅双极型晶体管）：是由MOS、BJT构成的复合全控型功率半导体，兼具MOS输入阻扛高、BJT导通电压低的两大上风，启动功率小且饱和电压低，合用于高压、大电流范围，是电力电子装配的CPU。

?需求端：新动力启动成长，寰球/华夏十年CAGR达13%/15%

?年寰球IGBT商场范围达66.5亿美元，~年CAGR达14%。华夏商场约占寰球商场的40%。

?从产物范例来看，IGBT可分为单管、IPM、模块，年单管、IPM、模块商场范围占比为24%、22%、55%。

?IGBT单管首要袭用于小功率家用电器、分部式光伏逆变器、小功率变频器，建立工艺为环氧注塑工艺。年商场范围达15.9亿美元，~年CAGR达14%。

?IPM模块袭用于白色家电中的变频空调、变频洗衣机，建立工艺为环氧注塑工艺。年商场范围达14亿美元，~年CAGR达5%。

?IGBT模块袭用于大功率变频器、电焊机、新动力车、集合式光伏等范围，建立工艺为灌胶工艺。年商场范围达36亿美元，~年CAGR达18%。

?从电压品级来区分，V如下的低压IGBT首要袭用于耗费电子范围，V~V的中压IGBT首要袭用于新动力车、光伏、家电、产业（电焊机、UPS）范围，V以上的超高压IGBT首要袭用于轨交、风电、智能电网范围。

?从下游袭用来区分，依据Yole数据，年产业、家用、电动车、轨交、光伏、其余行业商场范围占比为31%、24%、9%、6%、4%。

?依据咱们预算，咱们估计年寰球IGBT商场范围达亿元、~年CAGR为16%，华夏IGBT商场范围达亿元、~年CAGR达21%。年寰球IGBT商场范围达亿元、~年CAGR达13%，华夏IGBT商场范围达亿元、~年CAGR达15%。个中新动力车、光伏储能奉献了最大增量。

2.1新动力车：IGBT最大增量商场，国内英飞凌、比亚迪、斯达三分天下

?新动力车商场是IGBT的最大增量，估计年寰球新动力车IGBT商场范围达亿元、~年CAGR达48%，年寰球新动力车IGBT商场范围达亿元，~年CGAR达31%。

?IGBT首要袭用在新动力车的机电把持系统、热办理系统、车载充机电，在主逆变器中IGBT将高压电池的直流电变换为启动三相机电的交换电，在车载充机电中IGBT将V交换电变换为直流电并为高压电池充电，在DC-DC变幻器中IGBT将高压电池输出的高电压变化成低电压后供汽车低压供电网络利用；别的，IGBT也普及袭用在PTC加热器、水泵、油泵、空调紧缩机等辅逆变器中，终了小功率DC-AC变换。

?咱们预算单车IGBT代价量保持元。1）IGBT时时占新动力车BOM成本的5%。依据StrategyAnalytics，48V轻混车功率半导体单车代价量为90美元，纯电动车功率半导体单车代价量达美元（折合国民币元）。2）时时A00乘用车IGBT单车代价量为元，A级电动车IGBT单车代价量为元，~年新动力车中A00车占比为20%~25%，咱们预算新动力车IGBT单车代价量为元。3）暂时部份高端车型采取四驱系统（如梦想one），四驱系统采取两个电控模块，咱们预算四驱车型IGBT单车代价量达元，估计将来伴有四驱车型浸透率赓续提高，IGBT单车代价量赓续提高，咱们假使年四驱车型浸透率达15%，对应年新动力车IGBT单车代价量达元，四年CAGR为4%，思量正整年份下IGBT购买年降的影响，估计新动力车IGBT单车代价量保持在元。

?年寰球新动力车销量达万辆，对应IGBT商场范围达亿元，华夏新动力车销量达万辆，对应IGBT商场范围达60亿元，思量汽车电子代价正整年降、伴有A级车占比、四驱车占比提高，估计新动力车IGBT单车代价量保持在元，假使、年寰球新动力车销量达万辆（浸透率25%）、万辆（浸透率50%），对应IGBT商场范围达亿元、亿元，~年CAGR达48%、~年CAGR达31%；假使、年华夏新动力车销量达万辆（浸透率40%）、1万辆（浸透率60%），对应IGBT商场范围达亿元、亿元，~年CAGR达54%、~年CAGR达29%。

2.2光伏储能：IGBT第二增量商场，国产化率有待提高

?估计年寰球光伏储能IGBT商场范围达亿元、~年CAGR达30%，年寰球光伏储能IGBT商场范围达亿元，~年CGAR达25%。

?IGBT是光伏逆变器、储能逆变器的重心器件，集合式光伏首要采取IGBT模块，分部式光伏首要采取IGBT单管或模块（单相时时采取IGBT单管，三相可取舍IGBT单管或模块）。

?光伏的功率半导体单MW代价量为~欧元，储能功率半导体单MW代价量为~0欧元，预算IGBT的单价为欧元/MW（折合万元/GW）。依据固德威、锦浪科技的招股申明书，IGBT占原材料购买成本的11%~12%，原材料成本占交易成本的93%~94%，从前三年毛利率均匀值为35%，咱们阴谋IGBT代价量占逆变器商场范围的7%。

?咱们估计、光阴伏储能逆变器出货量达、1GW，商场范围达、亿元，对应寰球光伏储能IGBT商场范围达、亿元，~年CAGR达30%、~年CAGR达25%，行业增量首要原因于三个方面：1）新增需求：受益于寰球光伏新增装机量高速增加，估计、光阴伏逆变器新增需求为GW、GW；2）交换需求：逆变器中IGBT、电容等电子元器件受内部处境、器件温度和电流谐波的影响，利用寿命偶尔低于电站经营周期（特别是初期逆变器产物），存在存量商场的交换需求，估计、光阴伏逆变器交换需求别离为22、50GW；3）储能需求：储能是终了可更生动力高占比的必由之路，跟着储能浸透率提高，估计、年储能逆变器浸透率为30%、60%，新增需求别离为、GW。

?从逆变器比赛格局来看，年前十名中有六家是华夏供给商（华为、阳光电源、古瑞瓦特、锦浪科技、上能电气、固德威），特变电工、首航新动力、科华数据位列前二十，咱们预算华夏企业市占率达70%，对应、年华夏光伏储能IGBT商场范围达76、亿元。

2.3保守范围：家电、产业及其余商场传统增加

?白电范围：IGBT首要袭用于变频空调、变频冰箱、变频洗衣机，首要产物为IPM和IGBT单管。年华夏度用变频空调出货量为万台、浸透率为58%，华夏变频洗衣机销量达万台、浸透率为42%，华夏变频冰箱销量达万台、浸透率为30%，假使将来每年变频空调、变频洗衣机、变频冰箱浸透率提高3%，变频空调单台IGBT代价量为40元，变频冰箱、变频洗衣机单台IGBT代价量为10元，对应、、年华夏白电IGBT商场范围达54、70、85亿元，~年CAGR达5%，~年CAGR达5%。思量华夏空调产量占比达80%、冰箱产量占比达60%、洗衣机产量占比达40%，对应、、年寰球白电IGBT商场范围达73、94、亿元。

?产业及其余范围：年寰球IGBT商场范围达67亿美元（折合国民币亿元），华夏IGBT商场范围达26亿美元（折合国民币亿元），扣除新动力车、光伏储能、白电范围商场需求，咱们预算其余范围（首要囊括产业、轨交、电源等范围）寰球商场范围达亿元、华夏商场范围达81亿元，估计将来寰球、华夏其余范围以4%、6%的增速传统增加，对应、年寰球商场范围达、亿元，华夏商场范围达、亿元。

?工控范围：首要袭用范围涵盖变频器、逆变焊机、UPS。咱们依据关联闭市公司的购买成本构成预算变频器、逆变焊机、UPS中IGBT代价量占比为11%、5%、12%。估计、年寰球工控IGBT商场范围达、亿元，五年、十年CAGR达4%、4%。

2.4SiC：上风超过，估计将来六年CAGR超34%

?第三代半导体材料慢慢成为半导体手艺晋级的重心方位。第一代半导体材料以硅（Si）、锗（Ge）等为代表，第二代化合物材料以砷化镓（GaAs）等为代表，第三代宽禁带材料以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等为代表。

?SiCMOSFETS上风超过，更合适高压范围。关联于Si基材料，SiCMOSFETS具备低导通消耗、低开关消耗、高开关频次、高功率密度等好处，更合适制做高温、高频、抗辐射及大功率器件，合用于新动力车、风电光伏等高压范围，在V高压平台的电动汽车能够充足呈现快充、节能的上风。

?依据Yole，年寰球SiC功率器件商场范围达11亿美元，年达63亿美元、六年CAGR达34%，个中汽车范围SiC商场增速最快，估计年达50亿美元、六年CAGR达39%。

?估计、年新动力车SiC模块商场达、亿元，五年、十年CAGR达72%、42%。暂时SiC模块首要袭用于高机能四驱车的后驱，特斯拉、比亚迪、小鹏均采取该计划，咱们假使、年SiC模块浸透率提高至15%、25%，思量SiC模块代价赓续降落，估计、年新动力车SiC模块商场达、亿元，五年、十年CAGR达72%、42%。思量SiC模块对IGBT的取代效应，估计、年新动力车IGBT商场达、亿元，五年、十年CAGR达45%、28%。暂时国内功率企业主动布局SiC商场，其车载潜在商场空间更大。

3.供给端：缺货加价潮助力国产取代加快，年国产化率希望达38%

3.1行业国产率较低，年仅12%

?从寰球IGBT比赛格局来看，行业较为集合，依据Yole，年行业CR3达50%，英飞凌是行业绝对龙头、市占率达27%。分产物范例来看：

?IGBT单管首要袭用于小功率家用电器、分部式光伏逆变器、小功率变频器，建立工艺为环氧注塑工艺。年行业CR3达53%，英飞凌是行业绝对龙头、市占率超29%，国内士兰微市占率达2.6%、位居第十名。

?IPM模块袭用于白色家电中的变频空调、变频洗衣机，建立工艺为环氧注塑工艺。年行业CR3达62%，三菱是行业绝对龙头、市占率达33%，国内士兰微市占率达1.6%、位居第九名，华微电子市占率为0.9%、位居第十名。

?IGBT模块袭用于大功率变频器、电焊机、新动力车、集合式光伏等范围，建立工艺为灌胶工艺。年行业CR3达58%，英飞凌是行业绝对龙头、市占率达36%，国内斯达半导市占率达2.8%、位居第六名。

?行业国产化率较低，年仅12%。依据Yole，从产量来看，年国内自给率为10%、年国内自给率仅12%，行业自给率迟缓提高。思量国外产物规格更高、估计从商场范围口径来看国产化率更低。

?分行业来看：新动力车国产率较高，光伏国产化率凑近于0。1）新动力车：收获于比年来华夏新动力车商场繁盛进展，推进国内IGBT厂商神速成长，新动力车国产化率相较较高，年比亚迪、斯达市占率达20%、17%。年斯达半导临盆的汽车级IGBT模块总计配套超出20万套新动力车汽车、市占率达15%。2）光伏储能：年国内该范围国产化率凑近为0。依据固德威年年报，“IGBT元器件国内临盆商较少，与出口部件比拟，产物波动性、手艺目标存在必要差别。暂时，国产IGBT元器件、IC半导体的机能波动性及关联手艺目标未能完整餍足公司产物的手艺请求，估计短期内不能完整终了出口取代。”3）产业：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

3.2缺货加价潮助力国产取代加快，年行业国产化率希望达38%

?年以来，需求端收获于新动力车、光伏需求暴发，供给端国外疫情一再束缚国外产能，IGBT供需失衡，国外大厂交期赓续回升，代价赓续回升。

?收获于缺货加价潮，IGBT行业国产化率神速提高。1）年英飞凌功率半导体生意收入同增20%，国内上市公司斯达半导体IGBT收入同增75%，士兰微IGBT生意收入终了翻倍增加，比亚迪半导功率半导体收入同增%，中车光阴功率半导体收入同增33%，新洁能IGBT收入同增%。2）咱们预算、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%，提高5pct、8pct。

?分行业来看：新动力车、新动力发电、工控、白电范围国产化率神速爬升。1）新动力车：年比亚迪半导、斯达半导、光阴电气车载IGBT收入约为13、5、2亿元，同比均终了翻倍增加，国产化率超30%。2）产业：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%，国产化率进一步提高。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，白电范围IPM模块出货量超3万颗，同比终了翻倍增加，出货量市占率达20%，国产化率神速爬升。4）年斯达半导、光阴电气、扬杰科技、新洁能光伏IGBT收入均为几万万，且处于神速放量阶段。

?瞻望年，供需失衡贯串整年。1）5月英飞凌告示财年二季报，公司积存定单达亿欧元（年公司收入为亿欧元，估计年收入为~亿欧元），且80%需求集合于12个月委托，2月英飞凌向经销商向经销商颁布报告函、示意年供需失衡贯串整年，或酝酿新一轮产物提价。2）5月安森美内部人士称年、年车用IGBT定单已满且不再接单。3）1月逆变器龙头企业锦浪科技估计年四序度前芯片供给难有大改观。4）国外厂商扩产遍及刻意，首要的增量奉献是英飞凌投资16亿欧元在奥地利菲拉赫12寸产能，于年8月投产，估计过程4~5年产能爬坡后奉献增量收入20亿欧元，增量有限。

?供不该求的后台下，国产化率过程取决于产能释放速率，年国产化率希望达37%。从国内IDM形式的龙头IGBT产能经营来看，比亚迪半导、中车光阴年8寸晶圆产能均终了翻倍增加，从国内Fab厂（华虹半导、中芯绍兴、先进积塔）IGBT产能经营来看亦能终了60%以上成长，从产能数据来看，咱们预算年国内产能同增90%+，咱们预算年国内上市公司IGBT收入希望终了翻倍增加，国产率达37%。

3.3SiC行业壁垒更高，国内企业主动布局

?SiC行业壁垒更高，比赛格局更优，国内企业主动布局。1）SIC行业研发周期长、建立难度高、资本投入高。①财产链涵盖衬底→外在→打算→建立→封装，个中衬底、外在、建立、封装占晶片加工成本的50%、25%、20%、5%，个中SiC单晶成长过程险些是黑箱职掌、难以察看、难度极高。②英飞凌年开端举办碳化硅材料布局，直至近两年方开端大范围建厂扩产，年2月英飞凌告诉将投资20亿欧元扩展第三代半导体产能，估计项目达产奉献增量收入达20亿欧元。2）SiC衬底、外在片集合度最高，Wolfspeed市占率达50%，罗姆、II-VI市占率达35%，三家公司长晶炉均为本身打算。SiC功率器件的首要玩家囊括意法半导体、英飞凌、Wolfspeed、罗姆、安森美、三菱，年CR3达76%。3）国内企业纷纭布局SiC范围，个中年比亚迪半导做为寰球首家、国内唯独终了SiC模块在机电启动把持器中巨额量装车。光阴阴电气投资4.6亿元将现有4英寸SiC芯片年1万片产能提高至6英寸SiC芯片年2.5万片。年斯达半导募资5亿元拟投产年产6万片的6寸SiC芯片，截止年9月斯达半导已得到3.4亿车规级SiCMOSFET模块定单。年H1士兰微SiC功率半导体中试线已胜利通线，估计于年三季度投产。

二、壁垒篇：手艺壁垒+客户壁垒+资本壁垒高，行业先发上风显然

1.手艺壁垒：芯片打算+芯片建立+模块封装

?IGBT重心手艺为IGBT芯片的打算和建立以及IGBT模块的打算、建立和测试。芯片打算端，芯片参数优化对工程师的学问贮藏和阅历积攒请求极高；芯片建立端，临盆过程长、临盆设施多、工艺过程请求高；模块封装端，工程师需求对针对不同客户需求对封装举办渺小调换；IGBT行业对能人、设施请求极高。

?IGBT芯片的构造打算囊括元胞构造、栅极构造、纵向构造、末端构造等。个中首要迭代目标为栅极结媾和纵向构造，IGBT芯片的不同代系时常以“栅极构造+纵向构造”来定名。

?IGBT芯片的栅极构造首要囊括平面栅（PlanarGate）、沟槽栅（TrenchGate），个中沟槽栅又进一步衍生为精巧化沟槽栅、微沟槽栅。

?IGBT芯片的纵向构造慢慢由穿通型（PunchThrough）蜕变成非穿通型（NonPunchThrough），此后向场截止型（Field-Stop）方位进展。

?参考寰球IGBT行业龙头企业英飞凌的手艺进展线路，共可分为7代IGBT。暂时利用最普及的是IGBT4。IGBT芯片迭代的首要优化方位囊括：沟道密度提高、电流密度提高、最大处事温度提高、芯片厚度减薄、导通压降下降、开关消耗下降、开关频次提高（以及与短路本领弃取平均）等。

?1.初期打算：穿通型（PT，PunchThrough）：利用重搀杂的P+衬底做为开端层，在此之上顺次成长N+buffer，N-base外在，末了在外在层表面构成元胞构造。它由于截止时电场贯串一切N-base区而得名。工艺繁杂，成本高，并且需求载流子寿命把持，饱和压降呈负温度系数，不利于并联，于80年头后期被慢慢代替。

?2.IGBT2：平面栅（Planar）+非穿通型（NPT，NonPunchThrough）：比拟PT，NPT利用低搀杂的N-衬底做为开端层，先在N-漂移区的正面做成MOS构造，而后用研磨减薄工艺从后背减薄到IGBT电压规格需求的厚度，再从后背用离子注入工艺构成P+collector。在截止时电场没有贯串N-漂移区，因名非穿通型。部份IGBT2产物在高频开关袭用范围仍有必要销量。

?3.IGBT3：沟槽栅（Trench）+场截止（Field-Stop）：1）栅极构造变成沟槽型，电子沟道笔直于硅片表面，消除了JFET构造，增进了表面沟道密度，提高近表面载流子浓度，机能加倍优化。2）纵向构造方面，场截止的开端材料和NPT雷同，都是低搀杂的N-衬底；场截止在后背多注入了一个Nbuffer层，它的搀杂浓度略高于N-衬底，于是能够飞快下降电场强度，使团体电场呈梯形，使所需的N-漂移区厚度大大减小；Nbuffer还能够下降P发射极的发射效率，进而下降了关断时的拖尾电流及消耗。在中低压范围基础曾经被IGBT4代替，但在高压范围照旧占主宰身分，比方0V，V，0V的干流产物仍旧在利用IGBT3。

?4.IGBT4：沟槽栅+场截止+薄晶圆：和IGBT3相同，都是场截止+沟槽栅的构造，但IGBT4优化了纵向构造，漂移区厚度更薄，后背P发射极及Nbuffer的搀杂浓度及发射效率都有优化。IGBT4是暂时利用最普及的IGBT芯片手艺，电压包罗V，V，V，电流从10A到3A具备波及。

?5.IGBT5：沟槽栅+场截止+表面覆铜：利用厚铜取代了铝，铜的通流本领及热容都远远优于铝，于是IGBT5准许更高的处事结温及输出电流。同时芯片构造过程优化，芯片厚度进一步减小。铜的成本高于铝，IGBT5未得到普及袭用，暂时只封装在PrimePACK?里，电压也惟有V，V。

?6.IGBT6：沟槽栅+场截止：器件结媾和IGBT4相像，然而优化了后背P+注入，进而得到了新的折中弧线。IGBT6未得到普及袭用，惟有单管封装的产物。

?7.IGBT7：微沟槽栅+场截止：IGBT7做为最新一代手艺，其沟道密度更高，元胞间距也过程刻意打算，并且优化了寄生电容参数，进而终了5kv/us下的最好开关机能。暂时，IGBT7尚未得到普及袭用，但进展前程辽阔。英飞凌的关联产物中，T7用于机电启动器，E7袭用于电动商用车主驱，光伏逆变器等。跟着光伏财产、新动力汽车财产的进展，IGBT7希望进一步推行。

1.2IGBT芯片打算壁垒：难点在于不同参数的平均弃取

?IGBT芯片由于其处事在大电流、高电压、高频次的处境下，对芯片的靠得住性请求较高，同时芯片打算需保证开明关断、抗短路本领和导通压降（把持热量）三者处于平均状况，芯片打算与参数调换优化极度特别和繁杂。

1.3IGBT芯片建立壁垒：难点在于减薄工艺、后背工艺

?IGBT芯片工艺难度较高，难点首要在于薄片工艺和后背工艺。IGBT芯片工艺能够按过程分为正面工艺、减薄工艺、后背工艺三个阶段。

?减薄工艺需降服8英寸以上的硅片减薄至必要水平后极易翘曲、击碎的手艺困苦。芯片减薄能够显著提高散热效率、减小芯片体积、提高器件机能。关于特定IGBT器件，芯片厚度需求减薄到um的量级，后续的加工责罚特别困苦，硅片极易击碎和翘曲。

?后背工艺需处置离子注入、后背激光退火难的题目。在对已减薄的硅片举办离子注入的过程中，需求借助激光退火手艺来无误把持硅单方面的能量密度。因正面金属熔点束缚，后背退火难度较大。后背离子注入需求用到离子注入设施，该设施手艺难度极高，时常需过程国外购买，每台代价凑近1亿元，会遭到出口束缚。

1.4IGBT模块封装壁垒：难点在于高靠得住性

?IGBT模块的封装手艺难度高，高靠得住性打算和封装工艺把持是其手艺难点。IGBT模块具备使历光阴长的特征，汽车级模块的使历光阴可达15年。于是在封装过程中，模块对产物的靠得住性和原料波动性请求特别高。高靠得住性打算需求思量材料般配、高效散热、低寄生参数、高集成度。封装工艺把持囊括低空洞率焊接/烧结、高靠得住互连、ESD防备、老化挑选等，临盆中一个看似简洁的次序偶尔需求永劫间探索才力老练把持，如铝线键合，表面看只要把电路用铝线接连起来，但键合点的取舍、键合的力度、光阴及键合机的参数配置、键合过程中袭用的夹具打算、职工职掌方法等等都邑影响到产物的原料和制品率。

?散热效率是模块封装的关键目标，会直接影响IGBT的最高处事结温，进而影响IGBT的功率密度。由于热膨胀系数不般配、热板滞应力等缘由，模组中不同材料的连合点在功率轮回中简洁零落，构成模块散热生效。提高模组散热机能的法子囊括改革芯片间接连方法、改革散热构造、改革DBC板/基板材料、改革焊接/烧结工艺等。比方英飞凌的IGBT5袭用了先进.XT键合手艺，采取铜线取代铝线键合、银烧结工艺、高靠得住性系统焊接，散热效率得到大幅提高，但同时也面对着成本增进的题目，于是未能得到普及袭用。

2.客户壁垒：认证周期长，先发企业上风显然

?IGBT产物博得客户认同的光阴较长。由于其波动性、靠得住性方面的高请求，客户的认证周期时时较长，立场偏向刻意，在巨额量购买前需求举办多轮测试。新加入者很难在短期内得到下乘客户认同。

?以汽车级IGBT为例，认证全周期可达2-3年。IGBT厂商加入车载商场需求得到AEC-Q等车规级认证，认证时长约12-18个月。通事后，厂商还需与车厂或Tier1供给商举办车型导入测实考证，这一过程大概赓续2-3年。在测实考证终了后，供给商时常会先以二供或许三供的身份供货，再慢慢提高量。而在需求波动的景况下，车厂出于供给链平安思量，更偏向于与现有供给商坚持协做，新IGBT供给商大概没法得到考证机遇。

3.资本壁垒：建立端属于重财产行业，新建项目投资奋发

?IGBT建立属于本钱浓厚型行业，其财产链较长，囊括芯片打算、芯片建立、模块建立、测试等次序；部份设施依赖出口，成本奋发。产物研发阶段亦需求较长研发光阴和较高研发成本。

三、财政篇：国内企业成长性更佳，国外龙头毛利率、研发费率更高

?咱们采选国外头部厂商英飞凌、安森美，以及国内厂商光阴电气、斯达半导、士兰微、华润微、宏微科技、扬杰科技、新洁能举办财政比拟。

?从成长性来看，收获于国产化率提醒，从前五年国内企业成长性优于国外大厂，个中斯达半导~年收入、归母净利五年CAGR达42%、79%，带头行业。年Q1斯达半导收入、归母净利同增67%、%，带头行业

?从ROE来看，各家企业ROE摇动较大，年九家企业ROE均高于10%，个中士兰微最高、达30.8%，新洁能次之、达30.5%。年多家企业ROE大幅提高首要系功率半导体缺货加价潮下盈余本领大幅提高。。

?国外龙头毛利率更高且波动性更强，受代价周期影响国内部份企业盈余本领摇动性较大。从净利率、毛利率来看，受益于功率半导体行业缺货加价潮，近两年各企业盈余本领显然提高。国外龙头英飞凌、安森美毛利率较高且较为波动，年英飞凌、安森美毛利率达39%、40%，国内斯达半导毛利率达36%、且展现稳步提高，新洁能、士兰微毛利率摇动性较大，宏微科技毛利率显著低于同行，但周期性显然。国内企业费率更低，净利率显然优于国外企业，受益于毛利率提高、范围效应，斯达半导净利率赓续提高、年达23%，新洁能、士兰微净利率摇动性较大。

?从研发花费、研发费率来看，国外企业研发花费更高、研发费率更高。年英飞凌、安森美研发花费达、42亿元，研发费率达13%、10%。国内光阴电气、士兰微研发费率较高。

?从静止财产率来看，IDM形式中尚处于前期投入期的企业较低，士兰微、华润微年静止财产周转率仅1.7、1.9次；采取Fabless的新洁能静止财产周转率最高、年达8次。

?从应收账款周转天数来看，国外大厂账期遍及较短，年英飞凌、安森美应收账款率达8.6、7.9次，国内企业华润微最好、仅7.6次，但账期遍及延长。

四、投资倡导

?咱们看好新动力启动IGBT需求神速增加，国产化率神速提高，看好车规级产物神速放量的企业（斯达半导、比亚迪半导、光阴电气、士兰微、华润微）、光伏产物神速放量的企业（扬杰科技、新洁能、宏微科技），倡导主动

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