不才图的半导体产品中,功率半导体是包含了功率器件与功率IC两大类,功率IC相对来说集成芯片的小功率、小电压产品,功率IC集成度较高,是指将高压功率器件与其掌握电路、外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路,紧张运用于手机等小电压产品。
功率器件包括二极管、晶体管和晶闸管三大类,个中晶体管市场规模最大,晶体管又细分为IGBT、MOSFET、双极型晶体管等。功率器件是指体积较大,用来处理较大功率、大电压的产品,IGBT属于功率器件的一类产品。
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一、 IGBT是功率器件中的“结晶”
1、 IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管,是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管(MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
下图显示了一种N沟道增强型绝缘栅双极晶体管构造。IGBT是一个三端器件,正面有两个电极,分别为发射极(Emitter)和栅极(Gate)背面为集电极(Collector)。
IGBT的开关浸染是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管供应基极电流,使IGBT导通;反之,加反向门极电压肃清沟道,流过反向基极电流,使IGBT关断。
2、 IGBT是功率半导体中的核心器件,兼具MOSFET 及 BJT 两类器件上风,驱动功率小而饱和压降落。
金氧半场效晶体管(MOSFET)输入阻抗高、驱动功率小、开关速率快;而双极型三极管(BJT)饱和压降落,BJT更强调事情功率,MOSFET更强调事情频率,因此IGBT兼有以上两种器件的优点,性能上风显著。
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3、 功率半导体的两大功能是开关与电能转换,紧张可以依据事情频率与功率大小将功率半导体分为不同类型,IGBT属于功率半导体领域中高电压低频率运用的一种。
功率器件通过调节改变电子元器件的功率来实现电源开关和电能转换的功能,紧张表示在变频、整流、变压、开关等方面。其运用范围广泛,包括工控、风电、光伏、电动汽车与充电桩、轨交、消费电子等领域。
IGBT属于个中倾向高电压、中低频率运用处景的一类产品。一样平常低压IGBT常用于变频白色家电、新能源汽车零部件等领域;中压IGBT常用于工业掌握、新能源汽车等领域;高压IGBT常用于轨道交通、电网等领域。
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4、IGBT常日运用形式是模块或者单管,内部的核心组件便是IGBT芯片。
如下图所示的IGBT模块型号为:FF1400R17IP4,模块的长宽高为:25cmx8.9cmx3.8cm,模块内部包含两个IGBT模组,也便是我们常说的半桥模块。IGBT模块内部紧张包含3个部件,散热基板、DBC(Direct Bonding Copper-直接覆铜陶瓷板)基板和硅芯片(包含IGBT芯片和Diode芯片),别的的紧张是焊料层和互连导线,用场是将IGBT芯片、Diode芯片、功率端子、掌握端子以及DBC连接起来。
DBC的紧张功能须要担保硅芯片和散热基板之间的电气绝缘能力以及良好的导热能力,同时还要知足一定的电流传输能力。DBC基板类似2层PCB电路板, DBC常用的陶瓷绝缘材料为氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)。如下右图所示,半桥构造 IGBT模块内部有6个DBC,每个DBC上有4个IGBT芯片和2个Diode(二极管)芯片。无论是内部的芯片还是终极形成的模组,IGBT的每一个环节技能壁垒均较高。
5、 IPM(Intelligent Power Module,智能功率模块)是一种功能强大的集成电路模块,可以用于掌握和驱动高功率电子设备,如互换电机驱动器、变频器、逆变器等。
由于IGBT器件的固有特性,当涌现过流、短路、过压时如不能及时保护,每每在十几微秒乃至数微秒内就会导致IGBT破坏,造成电力变换系统停机事件。
为理解决IGBT在驱动保护、可靠性方面的不敷 IPM把驱动和多种保护电路封装在同一模块,IPM运用过程中,不再须要用户自己设计驱动保护电路,IGBT的驱动及保护由IPM内部电路来完成。IPM模块常日包括一个功率MOSFET、IGBT(绝缘栅双极晶体管)或SiC(碳化硅)等开关器件,以及一个驱动电路,用于掌握这些开关器件的导通和截止。
此外,IPM模块还常日集成有电源电路、电流和电压传感器、过温保护和短路保护等功能,可以供应全面的保护方法,以担保高功率电子设备的安全和可靠性。
6、 IGBT运用范围按照领域的不同紧张可以分为三大类:消费类,工业类,汽车类。IGBT单管紧张运用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器;IGBT模块紧张运用于大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车(电机掌握器、车载空调、充电桩)等领域;而IPM模块运用于变频空调、变频冰箱等白色家电产品。
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7、 比较工控与消费类IGBT,车规级IGBT对产品安全性和可靠性提出更高哀求。
作为汽车电气化变革的关键制程,IGBT产品在智能汽车中具有不可替代的浸染。由于汽车电子本身利用环境较为繁芜,一旦失落效可能引发严重后果,以是市场对付车规级IGBT产品的哀求要高于工控类与消费类IGBT产品。比拟之下,车规级IGBT对付温度的覆盖哀求更高、对出错率的容忍度更低且哀求利用韶光也更长、工艺处理和电路设计方面对可靠性和散热性哀求更高。
8、 详细表示为:
1)车规级 IGBT 的事情温度范围广,IGBT 需适应“极热”、“极冷”的高低温工况;
2)需承受频繁启停、加减速带来的电流冲击,导致 IGBT 结温快速变革,对 IGBT 耐高温和散热性能哀求更高;
3)汽车行驶中可能会受到较大的震撼和颠簸,哀求 IGBT 模块的各引线端子有足够强的机器强度,能够在强震撼情形下正常运行;
4)需具备长利用寿命,哀求零失落效率。
二、 IGBT技能不断迭代,产品推陈出新
1、 IGBT产品的技能路径在于不断降落导通损耗、降落开关损耗、提升安全事情区这样三个相互抵牾的方面来进行。
IGBT产品作为一个商业化的产品,长期目标是不断提升性能,同时不断降落本钱。
能够评价IGBT性能的指标有很多个,比较关键指标有三个,其一是降落开关损耗,是指在知足高频率的开关功能条件下,提升转换能量效率;其二是导通损耗,是指电路导通后降落热损耗,提升电能转换效率;其三是提升安全事情区,是指尽可能担保器件在更大的温度、电压、电流范围内稳定事情。
除了以上三个核心维度之外,提升电流密度、提高阻断电压、提高结温、减少耗材等性能指标也很主要。常日来说,各个产品性能指标之间是相互抵牾的,同时提升所有性能指标是空想的目的,长期来看是可以实现这一过程的,但短期设计过程每每须要根据下贱运用侧重考虑某些主要指标。
IGBT经由30余年的不断发展,整体性能不断提升,核心指标来看,功率密度已经提高了3倍,能耗不断降落只有刚开始的1/3,IGBT的新技能依然在不断迭代中。
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2、 IGBT栅极构造从平面栅向Trench沟槽型构造发展,再发展到最新的微沟槽型。
在平面栅IGBT中,在电子流利方向上,包含沟道电阻Rkanal,JFET电阻RJFET,与漂移区电阻Rn-,通过刺蚀将沟道从横向变为纵向,电子沟道垂直于硅片表面,肃清了JFET构造,增加了表面沟道密度,提高近表面载流子浓度,从而使性能更加优化。
另一方面,比较于平面栅极IGBT,沟槽IGBT的垂直构造省去了在硅表面上制作导电沟道的面积,更有利于设计紧凑的元胞,即在同等芯片面积上可以制作更多的IGBT元胞,从而增加导电沟道的宽度,降落沟道电阻。
微沟槽型栅极构造进一步降落沟槽间距至亚微米级,使得沟道密度更高,高密度的沟槽栅能够有效的调节出最得当的电容比率,在开关过程中较小的开关损耗以及较优的开关特性,同时采取了虚拟陪栅构造和非有源区以提高元胞通态时发射极度载流子浓度。
3、 IGBT纵向构造发展方向从带缓冲层的PT型发展到NPT型再到FS型。
PT型利用重掺杂的P+衬底作为起始层,在此之上依次成长N+buffer,N-base外延,末了在外延层表面形成元胞构造。工艺繁芜,本钱高,饱和压降呈负温度系数,不利于并联,在80年代后期逐渐被NPT取代,目前IGBT产品已不该用PT技能。
NPT与PT不同在于,它利用低掺杂的N-衬底作为起始层,先在N-漂移区的正面做成MOS构造,然后用研磨减薄工艺从背面减薄到IGBT电压规格须要的厚度,再从背面用离子注入工艺形成P+collector。
在截止时电场没有贯穿N-漂移区,NPT不须要载流子寿命掌握,但它的缺陷在于,如果须要更高的电压阻断能力,势必需要电阻率更高且更厚的N-漂移层,这意味着饱和导通电压Vce(sat)也会随之上升,从而大幅增加器件的损耗与温升。
为了进一步调和衬底厚度、耐压和通态压价增大的抵牾,体构造缓冲层的电场截止(FS)被提出,当背面减薄后,先制作一层重掺杂的N型电场截止层,使得硅片更薄。
4、 IGBT芯片随着每一代产品的升级,各项性能指标均有提升,考虑本钱后,当前性价比较高、运用广泛的是第四代产品。
如下所表示,环球IGBT龙头企业英飞凌有史以来出身了七代不同的产品,每一代产品在构造上有较大的差异,在关键性能指标上也都有较大的提升,相对来说越是前辈的产品,性能效果越高,能够将产品研发到第几代技能,某种程度上也解释了企业在绝对技能上的研发实力。如果考虑到本钱等成分,IGBT目前性价比较高的产品属于第四代产品。
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三、 IGBT搭乘新能源快车打开增长空间天花板
1、 新能源汽车市场成为IGBT增长最充足动力
A、 新能源汽车市场快速发展,从2021年以来,市场销量呈爆发式增长态势。
根据中国汽车协会数据,2021年中国新能源车销量达到352.1万辆,同比增速为157.57%,2022年持续大幅增长达688.7万辆,同比增长95.60%,2019-2022年CAGR达到78.74%,增速处于高位,2023年市场余热未消,连续保持增长势头,可以预见,未来几年新能源车市场将一贯处于繁荣上升期,高景气度持续。
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B、 IGBT是电动汽车和直流充电桩等设备的核心器件,直接影响电动汽车的动力开释速率、车辆加速能力和高速率,相对来说汽车芯片认证周期高达3-5年。
IGBT紧张运用于电动汽车电机驱动、DC/DC升压变换器、双向DC/AC逆变器,以及充电真个DC/DC降压变换器。对付电动掌握系统,浸染于大功率直流/互换(DC/AC)逆变后汽车电机的驱动;对付车载空调掌握系统,浸染于小功率直流/互换(DC/AC)的逆变;对付充电桩,在智能充电桩中被作为开关元件利用。
IGBT模块占电动汽车本钱将近10%,占充电桩本钱约20%。汽车IGBT的技能认证标准极高,IGBT要进入到汽车供应商行列,须要知足新汽车级标准LV324/AQG324的哀求,同时还要知足中国IGBT同盟和中关村落宽禁带同盟等团体标准。认证指标中紧张表示在温度冲击、功率循环、温度循环、结温等与全生命周期可靠性。
末了,汽车IGBT还要通过终端汽车客户的认证,一样平常来说,认证周期在3-5年。
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C、 新能源汽车IGBT市场规模测算:
模型假设:
(1)环球和中国汽车总销量2023、2024年分别保持2%和5%旁边低速增长,与环球和中国经济增速保持同等,2025、2026年市场较为饱和,增速放缓;(2)环球新能源汽车销量与环球有名电动汽车市场研究网站保持同等,中国新能源汽车销量与我国国家发展事情方案保持同等;(3)根据ICV报告中数据,2022年新能源车单车IGBT代价量为1902元,随着新能源汽车电动化程度加深,IGBT单车代价量坚持缓慢增长。
我们根据IGBT单车代价量、环球与中国新能源汽车销量数据,测算出2026年环球新能源汽车IGBT市场规模有望达到655.72亿元,中国新能源汽车IGBT市场规模2026年有望达到亿407.84亿元,2022-2026年CAGR为32.84%,IGBT在新能源汽车运用市场保持较高增速。
2、 新能源发电前景广阔驱动IGBT增长
A、 IGBT是光伏逆变器的“心脏”,在光伏领域中市场需求提速较快。
IGBT等功率器件作为光伏逆变器、风电变流器及储能变流器的核心半导体部件,对电能起到整流、逆变等浸染,以实现新能源发电的互换并网、储能电池的充放电等功能。
个中光伏逆变器是最紧张的运用处景,光伏IGBT对付可靠性的哀求非常高,新能源发电输出的电能须要通过光伏逆变器将整流后的直流电逆变为符合电网哀求的互换电后输入电网,这种线路须要将IGBT模块性能的可用性实现最大化以保持电网的稳定性。
B、 新能源发电紧张包括风电、光伏、储能三部分,目前风光储装机量大幅提升,发展势头强劲,同时带动IGBT需求增长。
光伏逆变器原材料紧张由构造件、电感、半导体器件等构成,半导体器件和集成电路材料紧张为IGBT元器件、IC半导体等。
在碳中和背景下,光伏和风力等新能源的运用已成为指向标,中国光伏发电新增装机容量趋势保持逐年上升态势,根据国家能源局数据,2023年1-8月份光伏装机容量跳跃式增长至11316万千瓦,超过2022年整年新增装机容量8741万千瓦,随着光伏装机量的持续增长,对IGBT的需求也迅速攀升。
逆变器中IGBT等电子元器件利用年限一样平常为10年-15年,而光伏组件的运营周期是25年,以是逆变器在光伏组件的生命周期内至少须要改换一次,这也进一步扩大了IGBT在光伏系统中的利用量。
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C、 中国光伏逆变器和风电变流器IGBT市场规模测算:
模型假设:
(1)环球和海内新增光伏装机量与中国光伏行业协会预测保持同等性,我国光伏行业驶入快车道,而环球发展不愿定性成分更高,因此设定同比增速低于我国;
(2)光伏组件和光伏逆变器的容配比为1.25;
(3)根据SMM数据测算出2022年光伏逆变器单瓦价格为0.20元/W,在贬价大趋势下估量2023年降至0.16元/W,在技能迭代与竞争加剧下逐年持续降落,2026年低落至0.13元/W;
(4)根据固德威招股解释书IGBT在采购金额中占比数据,我们设定IGBT占光伏逆变器本钱比例坚持在10%。
我们根据光伏新增装机量预测、光伏逆变器需求量和逆变器单位价格等数据定量剖析,测算出环球和海内光伏逆变器IGBT海内市场规模将从2022年的36.80亿元和13.99亿元逐年增长至2026年的71.95亿元和27.30亿元,2022-2026年复合增速分布为18.25%和18.20%。
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模型假设:
(1)环球风电新增装机量分为陆上和海上两大类,陆上和海上新增装机量与环球风能理事会预测保持同等,海内新增风电装机量与国家发展方案和环球风能理事会预测保持同等;
(2)风电变流器2022年单价参考龙头公司招标结果公告为0.17元/W,往后年度保持稳定;
(3)根据禾望电气招股解释书功率器件在采购金额中占比,我们设定IGBT占风电变流器本钱比例坚持在10%。
根据风电变流需求量、单瓦价格,我们测算出环球和海内风电变流器IGBT市场规模从2022年13.19亿元和6.40亿元翻倍增长至2026年的25.53亿元和16.89亿元,2022-2026年复合增长率分别为17.94%和27.47%
3、 海内IGBT市场乘风新能源领域迅速扩展
A、 受益于新能源汽车和新能源发电的需求大幅增加
中国IGBT市场规模将持续增长,根据我们的测算结果的合计,到2026年,中国IGBT市场规模将有望达到685.78亿公民币,年复合增长率达21.48%。
在各下贱市场中,新能源汽车市场依然是增速最快的部分,其市场规模2022-2026年复合增速高达32.84%;而新能源发电市场也将得到21.34%的行业增速,成为第二大市场规模增速较高的领域;轨道交通市场的增速也相对较快达17.04%,由于其体量较小,对IGBT市场规模扩展供应的贡献相对较小,但仍旧是具有良好发展前景的运用领域;工控市场发展较为成熟,颠簸较小成为下贱市场稳健支撑,工控IGBT市场规模保持稳定增长;变频白电虽然增速最低,但其体量大、运用渗透率高,也是不可或缺的主要助力。
B、 从下贱占最近看
2026年估量新能源汽车、工业掌握、变频白电、新能源发电、轨道交通分别为60%、18%、15%、6%以及1%。
下贱运用领域中规模占比最大的前三大领域始终为新能源汽车、工业掌握和变频白电,新能源汽车市场将在双碳政策和技能升级双轮驱动下连续保持兴旺需求,其主导地位未来有望得到进一步巩固,市场占比从2022年的42%有望在2026年提升至60%,霸占IGBT市场一半以上的份额。
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四、 国产IGBT崛起有望重塑外洋寡头垄断格局
1、 行业壁垒成为IGBT集中度高的内在成分
A、 技能壁垒
(1)IGBT的核心生产过程也包括芯片设计、晶圆制造、封测与模块设计三个紧张部分,各有其技能难点。
芯片设计方面,IGBT芯片由于考虑到处在大电流、高电压、高频率事情环境的特性,对芯片的可靠性哀求也相对较高,同时芯片设计需担保开通关断、抗短路能力和导通压降(掌握热量)三者处于动态均衡状态,芯片设计与参数调度优化十分分外和繁芜。芯片设计环节的紧张技能难点有:1.终端设计在小尺寸知足高耐压的根本上须担保其高可靠性;2.元胞设计实现高电流密度的同时须担保其较宽泛的安全事情区和足够的短路能力。晶圆制造方面,IGBT的正面工艺和标准BCD的LDMOS差异相差不大,厥后头工艺较为繁芜,哀求严苛,紧张包括三大技能难点:背板减薄、激光退火、离子注入,通过背面薄片工艺的重复性和同等性来确保批量生产的连续性。背面工艺是在基于已完成正面Device和金属Al层的根本上,将硅片通过机器减薄或分外减薄工艺(如Taiko、Temporary Bonding 技能)进行减薄处理,然后对减薄硅片进行背面离子注入,如N型掺杂P离子、P型掺杂B离子,在此过程中还引入了激光退火技能来精确掌握硅片面的能量密度。特定耐压指标的IGBT器件,芯片厚度须要减薄到100-200μm,对付哀求较高的器件,乃至须要减薄到60~80μm。
当硅片厚度减到100-200μm的量级,后续的加工处理非常困难,硅片极易破碎和翘曲。从8寸到12寸有两个关键门槛:减薄哀求从120μm转成80μm,翘曲更严重,背面高能离子注入(氢离子注入),设备单价高。
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模块封装方面,分为模块设计、模块制造,个中模块设计包括机器构造设计、电路布局设计、热设计、电磁设计等,一款IGBT模块的开拓须要进行机、电、热、磁等方面的优化并兼顾模块工艺的可实现性等方面成分。B、 模块设计环节的紧张难点在于担保可靠性和散热性能:
1.在不影响器件参数的条件下,不同封装形式其工艺路线的设计须担保内部器件的长期可靠性;
2.在担保良好的均飘泊热等性能的条件下,不同封装形式内部布局的设计须实现低杂散电感并避免内部各器件的相互滋扰。
而模块制造则是指根据特定的电路设计,将两个或以上的IGBT芯片和其他芯片贴片到DBC板上,并用金属线键合连接,然后进行灌封或塑封,以知足芯片、线路之间的绝缘、防潮、抗滋扰等哀求,末了将电路密封在绝缘外壳内,并与散热底板绝缘的工艺。
不同下贱运用对封装技能哀求存在差异,个中车规级由于事情温度高同时还需考虑强振动条件,其封装哀求高于工业级和消费级。
与其他半导体不同的是,在封测与模块上IGBT的技能壁垒极高并且拥有较高的毛利率。一样平常来说,所有的半导体核心工艺都有芯片设计、晶圆代工、封装测试三个环节,相对来说芯片设计的附加值极高。
但是,对付IGBT企业来说,IGBT封测与模块是一个技能壁垒极高的事情,在高电压、大功率的环境下,须要办理很多功能损耗、高温度范围、高压高流等诸多繁芜问题,某种程度上来说模块设计也是表示企业的核心代价一部分,一样平常来说毛利率也相对较高。
C、 市场壁垒
客户认可度是IGBT厂商的紧张市场壁垒。
IGBT模块是下贱产品中的关键部件,其性能表现、稳定性和可靠性对下贱客户来说至关主要,下贱客户将供应链安全稳定作为所考虑紧张成分,更方向于和IGBT供应商保持长期互助关系,一旦互助后客户粘性大大提升,变更已有长期互助的供应商的意愿较。
IGBT模块认证周期较长,更换本钱高,下贱客户会对付新入场的IGBT供应商保持相对谨慎的态度,不仅要考虑供应商的实力,产品还要经由单机测试、整机测试、多次小批量试用等多个环节之后才会做出大批量采购决策,采购决策周期较长。
IGBT模块的验证测试项目繁多,个中可靠性测试最为主要,是客户关注度最高的性能指标。
2、 外洋龙头主导IGBT市场
A、 从全体IGBT的家当链来看,核心环节险些都是外洋企业为主,但在每一个家当链环节,我国均有企业在积极布局。
IGBT的核心家当链中,我国有多个企业积极参与布局,紧张分为Fabless、foundry、IDM三种运作模式。IDM模式即垂直整合制造商,是指包含电路设计、晶圆制造、封装测试、模块等全环节业务的企业模式;Fabless模式是芯片设计与发卖经营模式,即企业自身专注于芯片设计与发卖,而将芯片制造外协给代工厂商生产制造的模式;Foundry模式紧张卖力制造生产环节,根据客户的产品设计,采购原材料来进行加工制造。
外洋龙头企业多为IDM模式,如英飞凌、安森美等企业,海内IDM模式的公司较少,绝大多数为上市公司,但在环球市场中霸占一定的市场份额,如比亚迪半导、士兰微、中车时期电气等公司。
海内主流的芯片生产是采取Fabless的代工模式,范例公司有斯达半导、宏微科技等,而代工厂根据公司供应的工艺流程和设计版图,生产出各项参数符合设计指标的芯片,华虹宏力目前是海内最前辈,最全面的半导体功率器件代工厂。
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B、 环球IGBT市场呈现出集中度高,外洋厂商英飞凌、富士电机、三菱这TOP3大企业霸占了超过50%的市场份额。
根据Omdia数据,2021年环球IGBT单管市场中,中国大陆企业只有士兰微进入前十大厂商中,霸占4%的市场份额;2021年环球IGBT模块市场中,中国大陆只有斯达半导和中车时期进入前十大厂商,分别霸占3%和2%。
国外巨子英飞凌无论在单管还是模块都处于绝对龙头地位,而海内厂商市场份额较低,且只在某一产品上具备竞争上风。
海内厂商和国外厂商存在差距的缘故原由紧张是国外厂商成立韶光早,比如富士电机成立于1923年,三菱电机成立于1921年,技能积累丰富,同时与外洋汽车、工控等大型企业互助十分紧密,在技能与生态上上风显著。
海内的几大厂商紧张集中在1997—2005年,技能追赶较慢,家当资源十分稀缺,但海内企业已经完成0-1的技能打破,先从消费级、工业级中低端产品入手逐步打开市场,目前已经有一些企业带来车规级高端产品市场,随着国产化不断深入,海内企业未来迎来加速发展期。
C、 海内IGBT产量稳步提升,国产化率长期不断上升。
根据中商家当研究院估量,2023年中国IGBT产量有望快速增长达到3624万只,自给率也将达到32.90%,近年来,随着我国IGBT技能的不断更新迭代,国产厂商逐步打破产能受限问题,加速产能布局,目前正处于国产替代的增长阶段。
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D、 环球外洋IGBT企业大多是环球有名的芯片企业,历史悠久,总体收入规模巨大。
我们梳理了环球的IGBT龙头企业,根据下表中的数据可以看出环球龙头标的的一些特色。
环球IGBT龙头企业均为有名芯片巨子企业,这些龙头企业营收规模都在几百亿上千亿元,功率器件只霸占业务的一部分,一方面由于功率器件规模相对有限,当企业发展到一定规模后会通过横向发展、协同发展其他芯片赛道业务,另一方面也表示了功率器件与下贱客户绑定程度较深,具有半定制化的特色,很难形成寡头垄断格局。
这也给海内企业长期发展供应一定参考,创业期可以专注于功率器件、IGBT业务,后期发展发展可能也须要横向发展与协同发展来扩展企业规模。
3、 外洋龙头短期内交货周期与价格坚持稳定态势
A、环球半导体周期下行趋势下,短期IGBT环球价格保持相对稳定。2023年第二季度,外洋紧张 IGBT 厂商英飞凌及意法半导体交货周期和价格保持平稳态势。交付货期方面,与第一季度比较较,英飞凌货期坚持在39-50 周,意法半导体坚持47-52 周;价格趋势方面,英飞凌与意法半导体均环比持平。
现阶段下贱需求持续高景气度,而上游外洋厂商产能开释有限,IGBT市场面临短期内供不应求的状态,这为国产企业供应了机遇。
如今,本土IGBT产品性能已经逐渐成熟,且部分产品性能可对标外洋IGBT大厂产品,加速国产化IGBT产品市场渗透,逐步切入高端市场,助力运用新能源车与发电领域的IGBT市场保持向好态势。
B、海内企业在环球规模较小,外洋巨子企业的价格是海内企业产品定价的锚,短期内海内企业产品价格估量保持稳定。
由于海内企业的规模普遍偏小,在环球不具备产品定价权,同类产品上多参考外洋巨子产品的价格,在此根本上根据与客户的协商定价。环球巨子产品的价格有所调度,海内企业价格理论上也会同方向上调度。
2021年受到环球缺芯价格影响,海内企业的功率器件产品大幅度涨价,2022年缺芯逐步缓解,价格企稳低落,到目前为止,功率器件的供货周期稳定,价格相对稳定。
4、 海内厂商产能逐步开释加速国产替代
海内晶圆产能分布以代工厂产能霸占主导,同时多家IDM厂商在自建产线上扩产,生产的晶圆规格紧张集中于6、8和12 英寸上,12英寸难度较大产能相对较低。
海内生产IGBT芯片的企业紧张有代工厂以及IDM模式的功率器件企业,我们从以下图表可知, Fabless、IDM、Foundry的企业都有扩展产能操持,按照面积初步估算海内企业扩产后的总产能比较于目前产能增加幅度在50%以内,并且产能方案在1-3年内完成,因此我国企业IGBT的总产能增加在环球比拟来看依然不高。
产能增长后,企业的产能利用率也有一个爬坡期,终极的销量到客户也须要一个过程。此外,IGBT模块与IPM模块也须要干系的产线来制造,根据斯达半导与宏微科技的公告来看,模块的产能增长相对更加大略,但目前IGBT芯片的自给率都还有空间。
综合来看,我国IGBT芯片的产能扩产相对积极,但总产能在环球占比依然不高,国产化空间依然较大。
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