文/理逻 林子露（实习生）
IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为新型功率半导体分立器件 ， 处于快速发展的窗口期 。 2019年全球IGBT市场规模约为62.7亿美元 ， 自2015年以来CAGR达10.39% ， 远超功率半导体行业约5%的复合增速 。 放眼国内 ， 我国IGBT市场规模从2010年的50.5亿元快速扩张至2018年的161.9亿元 ， CAGR为15.68% 。
对此 ， 头豹研究院解释由于中国制造行业趋向电动化和智能化升级 ， 对能源的转换效率和电能利用效率均提出更高的要求 ， 为中国IGBT带来了黄金发展机遇 。
兴业证券也指出 ， IGBT的应用场景广泛 ， 涉及工业、4C（通信、计算机、家电、汽车电子）、国防军工等传统产业领域 ， 以及轨道交通、新能源汽车、智能电网等战略性新兴产业领域 ， 是新一代功率半导体中增速最快的赛道 。
2020年以来 ， 国内IGBT企业的股价涨势迅猛 。 其中 ， 华虹半导体、华润微、斯达半导的股价涨幅均超过了100% 。 作为行业内设计龙头企业 ， 斯达半导近三年IGBT模块销售额占比在95%以上 ， 三季报显示营收增速和净利润增速分别为同比18.14%和29.44% 。
比照其它半导体器件 ， MOSFET具有高频、驱动简单的特点 ， 2018年市场规模占全球功率分立器件的比例超过40% ， 而IGBT融合了BJT和MOSFET的优点 ， 在高压、大电流、高速等方面表现更优 ， 复合增速是所有功率分立器件中最快；虽然以SiC为代表的第三代半导体材料正成为后起之秀 ， 但SiC芯片成本是IGBT的4-5倍 ， 目前还不具备价格压缩优势 ， 且产品参数暂不稳定 。 因此 ， 至少在五年内IGBT仍是功率半导体器件市场的主流 。
那么 ， 在可见的未来 ， 国内能否催生出一个IGBT的龙头企业呢？
首先 ， 从需求端来看 ， 国内IGBT的下游应用领域中工业控制、轨道交通、新能源汽车和新能源发电占比分别为29%、28%、12%和8% 。 由于我国新能源汽车、风电和光伏等新兴领域的强势发展 ， 预计未来国内IGBT总需求CAGR保持20%左右 ， 具有广阔增量空间 。
图：IGBT下游应用领域布局
数据来源：Yole Development ， 华安证券研究所
具体到细分领域 ， 工控领域是国内IGBT的基本盘 ， 需求稳定且波动相对较小 ， 预计未来无明显增速；在轨道交通领域 ， IGBT主要用于牵引变流器 ， 根据兴业证券测算 ， 2020和2021年中国IGBT轨道交通市场规模分别为17.09亿元、19.71亿元 ， 增幅约15%；在新能源汽车领域 ， IGBT主要应用于电控系统、车载空调控制系统和充电桩 ， 预计2025年国内新能源汽车渗透率将达到20% ， 该领域IGBT的市场规模将达165亿元 ， CAGR处于25-30%的水平；对于光伏风电领域中IGBT在逆变器和整流器的应用 ， 受益于我国风电光伏在能源结构中占比的提升 ， 2025年中国新能源发电IGBT市场规模或将增加到14.4亿元 ， CAGR约为16.7% 。
【新浪财经|IGBT：群龙无首的优质赛道】从供给端来看 ， 我国厂商正在逐步打破IGBT的技术壁垒 。 IGBT的核心技术指标是电压 ， 虽然我国目前已掌握了低电压IGBT的设计、生产和封装技术 ， 但高电压IGBT技术主要被英飞凌、ABB、三菱等国外企业垄断 。 不过中车时代已建成6500V/200A的IGBT模块 ， 率先突破了6500V电压等级的技术壁垒 。 除电压等级限制之外 ， 我国厂商当下还不具备生产最新代IGBT 7的技术水平 。 目前全球只有英飞凌能够供货12寸IGBT 7 ， 因其降低功耗的特点 ， 英飞凌能够实现5%的成本降幅 。 不过部分国内厂商正在推进IGBT 7的立项 ， 斯达半导与华虹合作研发并进行试生产 ， 士兰微购入了离子注入机进行试流片 。 因此 ， 虽然我国IGBT技术尚未成熟 ， 目前技术壁垒会限制产能 ， 但未来攻克技术瓶颈可期 。
图：不同电压等级IGBT应用及供应商
数据来源：公开资料整理
从上游原材料供应来看 ， 随着生产技术的提高 ， 硅晶圆规格从6英寸、8英寸逐步向12英寸过渡 。 国际半导体产业协会数据显示 ， 2020年8英寸硅晶圆的占比下降至8% ， 而12英寸硅晶圆占比上升至80% ， 表明12英寸硅晶圆将是未来IGBT硅晶圆材料的主流方向 。
虽然目前硅晶圆的产能主要集中在国外 ， 但未来国内IGBT广阔的需求正带动国内厂商不断投放产能 ， 预计能够在3年左右打破现存的晶圆壁垒 。
例如 ， 中芯国际的三季报显示其资本支出为224.85亿元 ， 同比增长107.85% 。 各大晶圆生产商也在积极建设12英寸晶圆产线 ， 例如金瑞泓、上海新昇的规划产能达到15万片/月 。 由于新建晶圆厂的建设周期和产能爬坡期大约为2年和半年 ， 因此大约需要2.5-3年的时间来实现国内的产能释放 。分页标题#e#
图：2019年全球IGBT市场份额
数据来源：HISMarkit、光大证券研究所
一位机构投资者表示 ， 国内从华为、比亚迪 ， 到闻泰科技、斯达半导均在涉猎IGBT领域 ， 虽然行业增速高 ， 但在可见的未来较难发现龙头企业 。 “从商业模式看 ， 目前也很难分辨IDM或FABLESS哪类模式更占优势 ， 行业内企业的毛利率大多在30%左右 ， 因此未来可能出现多强竞争的局面” 。
责任编辑：李桐

来源：(未知)

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