新能源打開(kāi)IGBT天花板新產(chǎn)能蓄力國(guó)產(chǎn)企業(yè)新臺(tái)階

正文目錄IGBT是電子電行業(yè)的“CPU” 5IGBT是功率器中的“結(jié)晶” 5IGBT技術(shù)不斷代，產(chǎn)品推陳出新 10IGBT搭乘新能快車打開(kāi)增長(zhǎng)天花板 15新能源汽車市場(chǎng)為IGBT增長(zhǎng)最充足力 15新能源發(fā)電前景闊驅(qū)動(dòng)IGBT增長(zhǎng) 17工業(yè)控制平穩(wěn)發(fā)支撐IGBT行業(yè)需求 19家電智能化催生IGBT模塊增長(zhǎng) 20軌道交通助力IGBT市場(chǎng)增長(zhǎng) 22國(guó)內(nèi)IGBT市場(chǎng)風(fēng)新能源領(lǐng)域迅速擴(kuò)張 24國(guó)產(chǎn)IGBT崛起有望重塑海外壟斷格局 26行業(yè)壁壘成為IGBT集中度高的內(nèi)在因素 26技術(shù)壁壘 26市場(chǎng)壁壘 27海外龍頭主導(dǎo)IGBT市場(chǎng) 28海外龍頭短期內(nèi)貨周期與價(jià)格維持穩(wěn)定態(tài)勢(shì) 32國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)能逐釋放加速國(guó)產(chǎn)替代 33公司介紹 35斯達(dá)半導(dǎo)：全球IGBT模塊市場(chǎng)第六、國(guó)內(nèi)第一 35時(shí)代電氣：國(guó)內(nèi)交和車規(guī)級(jí)IGBT龍企業(yè) 37士蘭微：國(guó)內(nèi)半體IDM龍頭，IGBT業(yè)務(wù)高速增長(zhǎng) 40宏微科技：國(guó)內(nèi)IGBT行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，產(chǎn)能規(guī)劃清晰 42揚(yáng)杰科技：國(guó)內(nèi)IDM+Fabless相結(jié)合，功率器件產(chǎn)品布局多樣化 44聞泰科技：國(guó)內(nèi)ODM+功率半導(dǎo)體龍頭，海內(nèi)外晶圓廠持續(xù)擴(kuò)產(chǎn) 47投資建議 49風(fēng)險(xiǎn)提示 50圖表目錄圖1功率半導(dǎo)體產(chǎn)品分類 5圖2IGBT結(jié)構(gòu)圖 6圖3功率半導(dǎo)體器件應(yīng)用領(lǐng)域 7圖4某半橋結(jié)構(gòu)IGBT模塊產(chǎn)品示意圖 7圖5某半橋IGBT模塊內(nèi)部芯片示意圖 7圖6IPM模塊較IGBT模塊技術(shù)改進(jìn)點(diǎn) 8圖7IGBT應(yīng)用領(lǐng)域 9圖8IGBT芯片隨著技術(shù)迭代性能不斷提升 圖9我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)銷量 15圖10電動(dòng)汽車IGBT應(yīng)用范圍 16圖光伏系統(tǒng)示意圖 17圖12中國(guó)光伏與風(fēng)電發(fā)電新增裝機(jī)容量（萬(wàn)千瓦） 17圖13工控各場(chǎng)景功率器件電路圖 19圖14用于空調(diào)的變頻器IPM應(yīng)用示例 21圖15三相逆變器原理圖 23圖16動(dòng)車組牽引系統(tǒng)示意圖 23圖172022年我國(guó)IGBT應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模（億元）及占比 25圖18預(yù)計(jì)2026年我國(guó)IGBT應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模（億元）及占比 25圖19IGBT核心生產(chǎn)流程 26圖20IGBT模塊封裝示意圖 27圖21IGBT產(chǎn)業(yè)鏈圖 29圖222021年全球IGBT單管競(jìng)爭(zhēng)格局 30圖232021年全球IGBT模塊競(jìng)爭(zhēng)格局 30圖24中國(guó)IGBT產(chǎn)量及自給率趨勢(shì)圖 30圖25斯達(dá)半導(dǎo)發(fā)展歷程 35圖26斯達(dá)半導(dǎo)歷年?duì)I收及增速 36圖27斯達(dá)半導(dǎo)歷年歸母凈利潤(rùn)及增速 36圖28斯達(dá)半導(dǎo)歷年毛利率和凈利率 36圖29斯達(dá)半導(dǎo)歷年期間費(fèi)用率 36圖30斯達(dá)半導(dǎo)歷年分行業(yè)營(yíng)收構(gòu)成（億元） 37圖31斯達(dá)半導(dǎo)2023H1營(yíng)收占比（億元，%） 37圖32時(shí)代電氣發(fā)展歷程 38圖33時(shí)代電氣歷年?duì)I收及增速 38圖34時(shí)代電氣歷年歸母凈利潤(rùn)及增速 38圖35時(shí)代電氣歷年毛利率和凈利率 39圖36時(shí)代電氣歷年期間費(fèi)用率 39圖37時(shí)代電氣歷年?duì)I收構(gòu)成（億元） 39圖38時(shí)代電氣近兩年新興裝備業(yè)務(wù)構(gòu)成（億元） 39圖39士蘭微發(fā)展歷程 40圖40士蘭微歷年?duì)I收及增速 41圖41士蘭微歷年歸母凈利潤(rùn)及增速 41圖42士蘭微歷年毛利率和凈利率 41圖43士蘭微歷年期間費(fèi)用率 41圖44士蘭微歷年?duì)I收構(gòu)成（億元） 42圖452023H1士蘭微業(yè)務(wù)營(yíng)收構(gòu)成（億元，%） 42圖46宏微科技發(fā)展歷程 43圖47宏微科技?xì)v年?duì)I收及增速 43圖48宏微科技?xì)v年歸母凈利潤(rùn)及增速 43圖49宏微科技?xì)v年毛利率與凈利率 44圖50宏微科技?xì)v年期間費(fèi)用率 44圖51宏微科技?xì)v年?duì)I收構(gòu)成（百萬(wàn)元） 44圖52宏微科技?xì)v年拆分業(yè)務(wù)毛利率 44圖53揚(yáng)杰科技發(fā)展歷程 45圖54揚(yáng)杰科技?xì)v年?duì)I收及增速 45圖55揚(yáng)杰科技?xì)v年歸母凈利潤(rùn)及增速 45圖56揚(yáng)杰科技?xì)v年毛利率與凈利率 46圖57揚(yáng)杰科技?xì)v年期間費(fèi)用率 46圖58揚(yáng)杰科技?xì)v年?duì)I收構(gòu)成（億元） 46圖592023H1揚(yáng)杰科技業(yè)務(wù)營(yíng)收構(gòu)成（億元，%） 46圖60聞泰科技發(fā)展歷程 47圖61聞泰科技?xì)v年?duì)I收及增速 48圖62聞泰科技?xì)v年歸母凈利潤(rùn)及增速 48圖63聞泰科技?xì)v年毛利率與凈利率 48圖64聞泰科技?xì)v年期間費(fèi)用率 48圖65聞泰科技?xì)v年?duì)I收構(gòu)成（億元） 49圖66聞泰科技兩大業(yè)務(wù)歷年研發(fā)費(fèi)用（億元） 49表1MOSFET、IGBT和BJT性能對(duì)比 6表2各應(yīng)用場(chǎng)景IGBT參數(shù)對(duì)比 10表3IGBT柵極結(jié)構(gòu)的演變 12表4IGBT縱向結(jié)構(gòu)的演變 13表5英飛凌的七代產(chǎn)品之間核心參數(shù)對(duì)比 14表6新能源汽車IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算 16表7光伏逆變器IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算 18表8中國(guó)風(fēng)電變流器IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算 19表9工業(yè)控制IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算 20表10變頻白電IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算 22表不同類型IGBT材料及封裝工藝的對(duì)比 23表12軌道交通IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算 24表13中國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算（億元） 24表14IGBT模塊可靠性測(cè)試項(xiàng)目 28表15全球IGBT龍頭企業(yè)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)瀏覽 31表16海外廠商交貨周期 32表17國(guó)內(nèi)廠商營(yíng)收及晶圓產(chǎn)能 33IGBT是電子電力行業(yè)的“CPU”IGBT是功率器件中的“結(jié)晶”功率半導(dǎo)體根據(jù)集成度可以分為分立器件中的功率器件和集成電路IC中的功率IC兩個(gè)大類。半導(dǎo)體產(chǎn)品的分類是一個(gè)十分復(fù)雜困難的過(guò)程，國(guó)際上多種分類方法都不可能完美區(qū)分出來(lái)各種產(chǎn)品種類與規(guī)模，目前較多采用WSTS（世界半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會(huì)）的分類方法。在下圖的半導(dǎo)體產(chǎn)品中，功率半導(dǎo)體是包含了功率器件與功率IC兩大類，功率IC相對(duì)來(lái)說(shuō)集成芯片的小功率、小電壓產(chǎn)品，功率IC集成度較高，是指將高壓功率器件與其控制電路、外圍接口電路及保護(hù)電路等集成在同一芯片的集成電路，主要應(yīng)用于手機(jī)等小電壓產(chǎn)品。功率器件包括二極管、晶體管和晶閘管三大類，其中晶體管市場(chǎng)規(guī)模最大，晶體管又細(xì)分為IGBT、MOSFET、雙極型晶體管等。功率器件是指體積較大，用來(lái)處理較大功率、大電壓的產(chǎn)品，IGBT屬于功率器件的一類產(chǎn)品。圖1功率半導(dǎo)體產(chǎn)品分類資料來(lái)源：宏微科技招股說(shuō)明書(shū)，IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管，是由雙極型三極管（BJT）和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（MOS）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件。N型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)。IGBT是一個(gè)三端器件，正面有兩個(gè)電極，分別為發(fā)射極(Emitter)和柵極(Gate)背面為集電極(Collector)。IGBT的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓PNPIGBTIGBT關(guān)斷。圖2IGBT結(jié)構(gòu)圖資料來(lái)源：電子產(chǎn)品世界，IGBTMOSFET及BJT兩類器件優(yōu)勢(shì)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。金氧半場(chǎng)效晶體管（MOSFET）輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快；而雙極型三極管（BJT）飽和壓降低，BJT更強(qiáng)調(diào)工作功率，MOSFET更強(qiáng)調(diào)工作特性BJTMOSFETIGBT驅(qū)動(dòng)方法電流電壓電壓驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單輸入阻抗特性BJTMOSFETIGBT驅(qū)動(dòng)方法電流電壓電壓驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單輸入阻抗低高高驅(qū)動(dòng)功率高低低開(kāi)關(guān)速度慢快中開(kāi)關(guān)頻率低快中安全工作區(qū)窄寬寬飽和電壓低高低資料來(lái)源：智研咨詢，東海證券研究所功率半導(dǎo)體的兩大功能是開(kāi)關(guān)與電能轉(zhuǎn)換，主要可以依據(jù)工作頻率與功率大小將功率半導(dǎo)體分為不同類型，IGBT屬于功率半導(dǎo)體領(lǐng)域中高電壓低頻率應(yīng)用的一種。功率器件通過(guò)調(diào)節(jié)改變電子元器件的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)電源開(kāi)關(guān)和電能轉(zhuǎn)換的功能，主要體現(xiàn)在變頻、整流、變壓、開(kāi)關(guān)等方面。其應(yīng)用范圍廣泛，包括工控、風(fēng)電、光伏、電動(dòng)汽車與充電樁、軌交、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。IGBT屬于其中偏向高電壓、中低頻率應(yīng)用場(chǎng)景的一類產(chǎn)品。一般IGBTIGBT常用于工業(yè)控制、IGBT常用于軌道交通、電網(wǎng)等領(lǐng)域。圖3功率半導(dǎo)體器件應(yīng)用領(lǐng)域資料來(lái)源：宏微科技招股說(shuō)明書(shū)，IGBT通常應(yīng)用形式是模塊或者單管，內(nèi)部的核心組件就是IGBT芯片。如下圖IGBT模塊型號(hào)為：FF1400R17IP4，模塊的長(zhǎng)寬高為：25cmx8.9cmx3.8cm，模塊IGBT模組，也就是我們常說(shuō)的半橋模塊。IGBT3個(gè)部件，散熱基板、DBC（DirectBondingCopper-直接覆銅陶瓷板）基板和硅芯片(包含IGBT芯Diode芯片)IGBT芯片、Diode芯片、功率端子、控制端子以及DBC連接起來(lái)。DBC的主要功能需要保證硅芯片和散熱基板之間的電氣絕緣能力以及良好的導(dǎo)熱能力，同時(shí)還要滿足一定的電流傳輸能力。DBC2PCBDBC常用的陶瓷絕緣材料為氧化鋁(Al2O3)和氮化鋁(AlN)。如下右IGBT6DBCDBC4IGBT2個(gè)Diode（二極管）芯片。無(wú)論是內(nèi)部的芯片還是最終形成的模組，IGBT的每一個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘均較高。圖4某半橋結(jié)構(gòu)IGBT模塊產(chǎn)品示意圖 圖5某半橋IGBT模塊內(nèi)部芯片示意圖資料來(lái)源：電子產(chǎn)品世界， 資料來(lái)源：電子產(chǎn)品世界，IPM（IntelligentPowerModule，智能功率模塊）是一種功能強(qiáng)大的集成電路模塊，可以用于控制和驅(qū)動(dòng)高功率電子設(shè)備，如交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、變頻器、逆變器等。由于IGBT器件的固有特性，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流?短路?過(guò)壓時(shí)如不能及時(shí)保護(hù)，往往在十幾微秒乃IGBTIGBT在驅(qū)動(dòng)保護(hù)?可靠性方面的不足IPM把驅(qū)動(dòng)和多種保護(hù)電路封裝在同一模塊，IPM應(yīng)用過(guò)程中，不再需要用戶自己設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，IGBT的驅(qū)動(dòng)及保護(hù)由IPM內(nèi)部電路來(lái)完成。IPM模塊MOSFET、IGBT（絕緣柵雙極晶體管）SiC（碳化硅）等開(kāi)關(guān)器件，以及一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，用于控制這些開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通和截止。此外，IPM模塊還通常集成有電源電路、電流和電壓傳感器、過(guò)溫保護(hù)和短路保護(hù)等功能，可以提供全面的保護(hù)措施，以保證高功率電子設(shè)備的安全和可靠性。圖6IPMIGBT模塊技術(shù)改進(jìn)點(diǎn)資料來(lái)源：電子創(chuàng)新網(wǎng)，IGBT應(yīng)用范圍按照領(lǐng)域的不同主要可以分為三大類：消費(fèi)類，工業(yè)類，汽車類。IGBT單管主要應(yīng)用于小功率家用電器、分布式光伏逆變器；IGBT模塊主要應(yīng)用于大功率工業(yè)變頻器、電焊機(jī)、新能源汽車（電機(jī)控制器、車載空調(diào)、充電樁）IPM模塊應(yīng)用于變頻空調(diào)、變頻冰箱等白色家電產(chǎn)品。圖7IGBT應(yīng)用領(lǐng)域資料來(lái)源：君芯科技，相比工控與消費(fèi)類IGBT，車規(guī)級(jí)IGBT對(duì)產(chǎn)品安全性和可靠性提出更高要求。作為汽車電氣化變革的關(guān)鍵制程，IGBT產(chǎn)品在智能汽車中具有不可替代的作用。由于汽車電子本身使用環(huán)境較為復(fù)雜，一旦失效可能引發(fā)嚴(yán)重后果，所以市場(chǎng)對(duì)于車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)IGBTIGBT對(duì)于溫度的覆蓋要求更高、對(duì)出錯(cuò)率的容忍度更低且要求使用時(shí)間也更長(zhǎng)、工藝處理和電路設(shè)計(jì)方面對(duì)可靠性和散熱性要求更高。具體體現(xiàn)為：1）IGBT的工作溫度范圍廣，IGBT需適應(yīng)“極熱”、“極冷”的高低溫工況；2）IGBT結(jié)溫IGBT耐高溫和散熱性能要求更高；3）汽車行駛中可能會(huì)受到較大的震動(dòng)和顛簸，要求IGBT模塊的各引線端子有足夠強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，能夠在強(qiáng)震動(dòng)情況下正常運(yùn)行；4）需具備長(zhǎng)使用壽命，要求零失效率。表2IGBT參數(shù)對(duì)比參數(shù)要求消費(fèi)級(jí)工業(yè)級(jí)汽車級(jí)溫度-20℃-70℃-40℃-85℃-40℃-125℃濕度低根據(jù)使用環(huán)境確定0℃-100℃驗(yàn)證JESD27(chips)IS016750(modules)JESD47(chips)IS016750(modules)AEC-Q100、ISO26262ISO/TS16949出錯(cuò)率<3%<1%0使用時(shí)間1-3年5-10年15年供貨時(shí)間高至2年高至5年高至30年工藝處理 防水處理 防水、防潮、防腐、防變處理

增強(qiáng)封裝設(shè)計(jì)和散熱處理多級(jí)防霉設(shè)計(jì)、雙變壓電路設(shè)計(jì) 防雷設(shè)計(jì)、短路護(hù)、熱保護(hù)等線路板一體化設(shè)系統(tǒng)成本 計(jì)，價(jià)格低廉但護(hù)費(fèi)用較高

護(hù)等但維護(hù)費(fèi)用低

保護(hù)、超高壓保護(hù)等但維護(hù)費(fèi)用也高資料來(lái)源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，飛鯨投研，IGBT技術(shù)不斷迭代，產(chǎn)品推陳出新（1）IGBT產(chǎn)品的技術(shù)路徑在于不斷降低導(dǎo)通損耗、降低開(kāi)關(guān)損耗、提升安全工作區(qū)這樣三個(gè)相互矛盾的方面來(lái)進(jìn)行。IGBT產(chǎn)品作為一個(gè)商業(yè)化的產(chǎn)品，長(zhǎng)期目標(biāo)是不斷提升性能，同時(shí)不斷降低成本。能夠評(píng)價(jià)IGBT性能的指標(biāo)有很多個(gè)，比較關(guān)鍵指標(biāo)有三個(gè)，其一是降低開(kāi)關(guān)損耗，是指在滿足高頻率的開(kāi)關(guān)功能條件下，提升轉(zhuǎn)換能量效率；其二是導(dǎo)通損耗，是指電路導(dǎo)通后降低熱損耗，提升電能轉(zhuǎn)換效率；其三是提升安全工作區(qū)，是指盡可能保證器件在更大的溫度、電壓、電流范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。除了以上三個(gè)核心維度之外，提升電流密度、提高阻斷電壓、提高結(jié)溫、減少耗材等性能指標(biāo)也很重要。通常來(lái)說(shuō)，各個(gè)產(chǎn)品性能指標(biāo)之間是相互矛盾的，同時(shí)提升所有性能指標(biāo)是理想的目的，長(zhǎng)期來(lái)看是可以實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的，但短期設(shè)計(jì)過(guò)程往往需要根據(jù)下游應(yīng)用側(cè)重考慮某些重要指標(biāo)。IGBT經(jīng)過(guò)30余年的不斷發(fā)展，整體性能不斷提升，核心指標(biāo)來(lái)看，功率密度已經(jīng)提高了31/3，IGBT的新技術(shù)依然在不斷迭代中。圖8IGBT芯片隨著技術(shù)迭代性能不斷提升資料來(lái)源：未來(lái)出行學(xué)院，電子工程世界，IGBT柵極結(jié)構(gòu)從平面柵向溝槽型結(jié)構(gòu)發(fā)展，再發(fā)展到最新的微溝槽型。IGBTRkanal，JFETRJFET，與漂Rn-JFET結(jié)構(gòu)，增加了表面溝道密度，提高近表面載流子濃度，從而使性能更加優(yōu)化。另一方面，IGBTIGBT的垂直結(jié)構(gòu)省去了在硅表面上制作導(dǎo)電溝道的面積，更有利于設(shè)計(jì)緊湊的元胞，即在同等芯片面積上可以制作更多的IGBT元胞，從而增加導(dǎo)電溝道的寬度，降低溝道電阻。微溝槽型柵極結(jié)構(gòu)進(jìn)一步降低溝槽間距至亞微米級(jí)，使得溝道密度更高，高密度的溝槽柵能夠有效的調(diào)節(jié)出最合適的電容比率，在開(kāi)關(guān)過(guò)程中較小的開(kāi)關(guān)損耗以及較優(yōu)的開(kāi)關(guān)特性，同時(shí)采用了虛擬陪柵結(jié)構(gòu)和非有源區(qū)以提高元胞通態(tài)時(shí)發(fā)射極端載流子濃度。表3IGBT柵極結(jié)構(gòu)的演變平面柵有較好的柵氧化層質(zhì)量，柵電容較小，不會(huì)在柵平面柵有較好的柵氧化層質(zhì)量，柵電容較小，不會(huì)在柵平面柵 極下方造成電場(chǎng)集中而影響耐壓，經(jīng)過(guò)優(yōu)化也可改善器件工作特性，如降低開(kāi)關(guān)損耗等，在高壓IGBT（3300V及以下電壓等級(jí)）中被普遍采用。溝槽柵結(jié)構(gòu)將多晶硅柵從橫向變?yōu)榭v向，有效提高元胞溝槽柵 （Cell）密度，有利于降低功耗，同時(shí)載流子分布更想，溝道電流大，被廣泛應(yīng)用于中、低（1700V及以下）電壓等級(jí)的IGBT器件中。結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)示意圖 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

降低溝槽柵間距至亞微米級(jí)，約600nm并采用了虛擬陪柵結(jié)構(gòu)和非有源區(qū)以提高元胞通態(tài)時(shí)發(fā)射極端載流子濃度。資料來(lái)源：公開(kāi)資料，IGBT縱向結(jié)構(gòu)發(fā)展方向從帶緩沖層的PT型發(fā)展到NPT型再到FS型。PT型使P+N+buffer，N-base外延，最后在外延層表面形成元胞結(jié)構(gòu)。工藝復(fù)雜，成本高，飽和壓降呈負(fù)溫度系數(shù)，不利于并聯(lián)，在80年NPTIGBTPT技術(shù)。NPTPT不同在于，它使N-N-MOS結(jié)構(gòu)，然后用研磨減薄工IGBTP+collectorN-漂移區(qū)，NPT不需要載流子壽命控制，但它的缺點(diǎn)在于，如果需要更高的電壓阻斷能力，勢(shì)必需要電阻率更高且更厚的N-漂移層，這意味著飽和導(dǎo)通電壓Vce(sat)也會(huì)隨之上升，從而大幅增加器件的損耗與溫升。為了進(jìn)一步調(diào)和襯底厚度、耐壓和通態(tài)壓價(jià)增大的矛盾，體結(jié)構(gòu)緩沖層的電場(chǎng)截止（FS）被提出，當(dāng)背面減薄后，先制N型電場(chǎng)截止層，使得硅片更薄。低40%，散熱性大大的提高。VCES是正溫度系數(shù)，可以并聯(lián)工作，實(shí)現(xiàn)電流均流，擴(kuò)大功率應(yīng)用的范圍。但是，這種結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)行背面減薄，然后再進(jìn)行光刻、刻蝕、離子注入等一系列的工藝，容易發(fā)生碎片和彎曲問(wèn)題，工藝過(guò)程復(fù)雜，不容易控制，成本高，低40%，散熱性大大的提高。VCES是正溫度系數(shù)，可以并聯(lián)工作，實(shí)現(xiàn)電流均流，擴(kuò)大功率應(yīng)用的范圍。但是，這種結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)行背面減薄，然后再進(jìn)行光刻、刻蝕、離子注入等一系列的工藝，容易發(fā)生碎片和彎曲問(wèn)題，工藝過(guò)程復(fù)雜，不容易控制，成本高，成品率低。非穿通型 作內(nèi)部的體P型區(qū)和N型發(fā)射極區(qū)，（NPT） MOSFET，然后，將硅片反過(guò)來(lái)，將硅片打磨、減薄，再用等離子注入的方式，在背面制作出非常薄的P型集電極區(qū)。先制作MOSFET，再制作三極管，先N型的外延層作基礎(chǔ)，在上面依次制這種結(jié)構(gòu)的硅片的厚度小，結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)示意圖 工藝流程 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)示意圖 工藝流程 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)穿通型（PT）

PP上依次N緩沖層、NP型區(qū)（BodyP）和N型發(fā)射極區(qū)。這種工藝的過(guò)程是先制作三極管，然后再制作MOSFET。

VCES度系數(shù)，不能并聯(lián)工作，限制了在一些大功率系統(tǒng)中的應(yīng)用；這種結(jié)構(gòu)的硅片的厚度大，因此熱阻大，散熱性能差。但是，這種結(jié)構(gòu)只需要簡(jiǎn)單的外延生長(zhǎng)，因此工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，硅片的厚度大，加工制作的過(guò)程也比較容易控制。場(chǎng)截止型（FS）

前面的工序和非穿通型一樣，不同之處在于，當(dāng)背面減薄后，先制作一層重?fù)絅型電場(chǎng)截止層，對(duì)應(yīng)著相同規(guī)格，場(chǎng)截止層的摻雜濃度等于非穿通型減N

N飽和壓降低，導(dǎo)通損耗小，關(guān)斷速度更快，基本無(wú)電流拖尾，開(kāi)關(guān)損耗小。但是，這種結(jié)構(gòu)的硅片更薄，加工的難度更大。資料來(lái)源：公開(kāi)資料，IGBT芯片隨著每一代產(chǎn)品的升級(jí)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均有提升，考慮成本后，當(dāng)前性價(jià)比較高、應(yīng)用廣泛的是第四代產(chǎn)品。如下所表示，全球IGBT龍頭企業(yè)英飛凌有史以來(lái)誕生了七代不同的產(chǎn)品，每一代產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上有較大的差異，在關(guān)鍵性能指標(biāo)上也都有較大的提升，相對(duì)來(lái)說(shuō)越是先進(jìn)的產(chǎn)品，性能效果越高，能夠?qū)a(chǎn)品研發(fā)到第幾代技術(shù)，某種程度上也說(shuō)明了企業(yè)在絕對(duì)技術(shù)上的研發(fā)實(shí)力。如果考慮到成本等因素，IGBT目前性價(jià)比較高的產(chǎn)品屬于第四代產(chǎn)品。產(chǎn)品代數(shù)以技術(shù)特點(diǎn)命名芯片面 工藝線 通態(tài)飽 關(guān)斷時(shí) 功率損 斷態(tài)電 出現(xiàn)時(shí)積（相 寬（微 和壓降 間（微 耗（相 壓 產(chǎn)品代數(shù)以技術(shù)特點(diǎn)命名芯片面 工藝線 通態(tài)飽 關(guān)斷時(shí) 功率損 斷態(tài)電 出現(xiàn)時(shí)積（相 寬（微 和壓降 間（微 耗（相 壓 間1平面穿通型對(duì)值）100米）5（伏）3秒）0.5對(duì)值）100（伏）60019882改進(jìn)的平面穿通型5652.80.37460019903溝槽型40320.2551120019924非穿通型3111.50.2539330019975電場(chǎng)截止型270.51.30.1933450020016溝槽型電場(chǎng)-截止型240.510.1529650020037精細(xì)溝槽棚場(chǎng)截止型200.30.80.122570002018資料來(lái)源：斯達(dá)半導(dǎo)招股說(shuō)明書(shū)，IGBT搭乘新能源快車打開(kāi)增長(zhǎng)空間天花板IGBT增長(zhǎng)最充足動(dòng)力新能源汽車市場(chǎng)快速發(fā)展，從2021年以來(lái)，市場(chǎng)銷量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)中國(guó)汽車協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)新能源車銷量達(dá)到352.1萬(wàn)輛，同比增速為157.57%，2022年持續(xù)大幅增長(zhǎng)達(dá)688.7萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)95.60%，2019-2022年CAGR達(dá)到78.74%，增速處于高位，2023年市場(chǎng)余熱未消，繼續(xù)保持增長(zhǎng)勢(shì)頭，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)幾年新能源車市場(chǎng)將一直處于繁榮上升期，高景氣度持續(xù)。圖9我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)銷量0

2019 2020 2021 2022 新能源車銷量（萬(wàn)輛） 增速（右軸）

180%688.7157.57%688.7157.57%627.8352.195.60%120.60136.737.46%13.35%140%120%100%80%60%40%20%0%資料來(lái)源：中汽協(xié)，IGBT是電動(dòng)汽車和直流充電樁等設(shè)備的核心器件，直接影響電動(dòng)汽車的動(dòng)力釋放速度、車輛加速能力和高速度，相對(duì)來(lái)說(shuō)汽車芯片認(rèn)證周期高達(dá)3-5年。IGBT主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)、DC/DCDC/ACDC/DC降壓變換器。對(duì)于電動(dòng)控制系統(tǒng)，作用于大功率直流/交流(DC/AC)逆變后汽車電機(jī)的驅(qū)動(dòng)；對(duì)于車載空調(diào)控制系統(tǒng)，作用于小功率直流/交流(DC/AC)的逆變；對(duì)于充電樁，在智能充電樁中被作為開(kāi)關(guān)元件使用。IGBT10%20%IGBT的技術(shù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)極高，IGBT要進(jìn)入到汽車供應(yīng)商行列，需要滿足新汽車級(jí)標(biāo)準(zhǔn)LV324/AQG324IGBT聯(lián)盟和中關(guān)村寬禁帶聯(lián)盟等團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。認(rèn)證指標(biāo)中主要體現(xiàn)在溫度沖擊、功率循環(huán)、溫度循環(huán)、結(jié)溫等與全生命周期可靠性。最I(lǐng)GBT3-5年。圖10IGBT應(yīng)用范圍資料來(lái)源：工采網(wǎng)，IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：（）全球和中國(guó)汽車總銷量023、024年分別保持%和%左右低速增長(zhǎng)，與全球和中國(guó)經(jīng)濟(jì)增速保持一致，5、026（2）全球新能源汽車銷量與全球知名電動(dòng)汽車市場(chǎng)研究網(wǎng)站保持一致，中國(guó)新能源汽車銷量與我（）根據(jù)CV報(bào)告中數(shù)據(jù)，2022年新能源車單車IGBT價(jià)1902元，隨著新能源汽車電動(dòng)化程度加深，IGBT單車價(jià)值量維持緩慢增長(zhǎng)。IGBT2026年全球新IGBT655.72IGBT2026年407.84億元，2022-2026CAGR32.84%，IGBT在新能源汽車應(yīng)用市場(chǎng)保持較高增速。表6IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算2022A2023E2024E2025E2026E全球汽車總銷量(萬(wàn)輛）8162.858326.118492.638620.028749.32YOY-1.36%2.00%2.00%1.50%1.50%全球新能源車滲透率13.26%17.27%22.51%29.49%38.63%全球新能源汽車銷售量（萬(wàn)輛）1082.401438.001912.002542.003380.00YOY61.60%42.75%32.96%32.95%32.97%IGBT單車價(jià)值量（元）19021910192019301940全球新能源汽車IGBT市場(chǎng)空間（億元）205.85274.66367.10490.61655.72YOY43.37%33.66%33.64%33.66%中國(guó)汽車銷量(萬(wàn)輛）2686.372820.692961.723095.003234.28YOY2.09%5.00%5.00%4.50%4.50%中國(guó)新能源車滲透率25.64%32.00%45.00%55.00%65.00%中國(guó)新能源汽車銷售量（萬(wàn)輛）688.70902.621332.781702.252102.28YOY95.60%31.06%47.66%27.72%23.50%IGBT單車價(jià)值量（元）19021910192019301940中國(guó)新能源汽車IGBT市場(chǎng)空間（億元）130.98172.40255.89328.53407.84YOY31.62%48.43%28.39%24.14%資料來(lái)源：EVsales，，iFind，ICV，測(cè)算IGBT增長(zhǎng)IGBTIGT等功率器件作為光伏逆變器、風(fēng)電變流器及儲(chǔ)能變流器的核心半導(dǎo)體部件，對(duì)電能起到整流、逆變等作用，以實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的交流并網(wǎng)、儲(chǔ)能電池的充放電等功能。其中光伏逆變器是最主要的應(yīng)用場(chǎng)景，光伏IGBT對(duì)于可靠性的要求非常高，新能源發(fā)電輸出的電能需要通過(guò)光伏逆變器將整流后的直流電逆變?yōu)榉想娋W(wǎng)要求的交流電后輸入電網(wǎng)，這種線路需要IGBT圖11光伏系統(tǒng)示意圖資料來(lái)源：工采網(wǎng)，新能源發(fā)電主要包括風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能三部分，目前風(fēng)光儲(chǔ)裝機(jī)量大幅提升，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，同時(shí)帶動(dòng)IGBT需求增長(zhǎng)。光伏逆變器原材料主要由結(jié)構(gòu)件、電感、半導(dǎo)體IGBT元器件、IC半導(dǎo)體等。在碳中和背景下，光伏和風(fēng)力等新能源的應(yīng)用已成為指向標(biāo)，中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量趨勢(shì)保持逐年上升態(tài)勢(shì)，根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，20231-8萬(wàn)千瓦，超過(guò)2022年全年新增裝機(jī)容量8741萬(wàn)千瓦，隨著光伏裝機(jī)量的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)IGBTIGBT10年-15年，而光25IGBT在光伏系統(tǒng)中的使用量。圖12中國(guó)光伏與風(fēng)電發(fā)電新增裝機(jī)容量（萬(wàn)千瓦）113168741113168741716744264820548847573763301120592574289210,0008,0006,0004,0002,00002018

2019

2020

2021

2022

2023.1-8光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量 風(fēng)電新增裝機(jī)容量資料來(lái)源：國(guó)家能源局，IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：（1）全球和國(guó)內(nèi)新增光伏裝機(jī)量與中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)保持一致性，我（2）光伏組件和光伏逆變器的容配比為2（）根據(jù)SM數(shù)據(jù)測(cè)算出022年光伏逆變器0.20元/W20230.16元/W，在技術(shù)迭代與競(jìng)爭(zhēng)加劇下逐年持續(xù)降低，026年下降至03元W（4）根據(jù)固德威招股說(shuō)明書(shū)IGT在采購(gòu)IGBT10%。我們根據(jù)光伏新增裝機(jī)量預(yù)測(cè)、光伏逆變器需求量和逆變器單位價(jià)格等數(shù)據(jù)定量分析，測(cè)算出全球和國(guó)內(nèi)光伏逆變器IGBT國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模將從2022年的36.80億元和13.99億元202671.9527.30億元，2022-202618.25%和18.20%。表7IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算2022A2023E2024E2025E2026E全球新增光伏裝機(jī)量（GW）230.00356.50481.28601.59691.83YOY35.30%55.00%35.00%25.00%15.00%中國(guó)新增光伏裝機(jī)量（GW）87.41152.97198.86238.63262.49YOY59.30%75.00%30.00%20.00%10.00%容配比1.251.251.251.251.25全球光伏逆變器需求量（GW）184.00285.20385.02481.28553.47中國(guó)光伏逆變器需求量（GW）69.93122.37159.09190.90209.99光伏逆變器價(jià)格(元/W)0.20.160.150.140.13IGBT占光伏逆變器成本比例10.00%10.00%10.00%10.00%10.00%全球光伏逆變器用IGBT市場(chǎng)規(guī)模（億元）36.8045.6357.7567.3871.95YOY35.30%24.00%26.56%16.67%6.79%中國(guó)光伏逆變器IGBT市場(chǎng)規(guī)模（億元）13.9919.5823.8626.7327.30YOY59.27%40.00%21.88%12.00%2.14%資料來(lái)源：中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)，國(guó)家能源局，SMM測(cè)算（1）全球風(fēng)電新增裝機(jī)量分為陸上和海上兩大類，陸上和海上新增裝機(jī)量與全球風(fēng)能理事會(huì)預(yù)測(cè)保持一致，國(guó)內(nèi)新增風(fēng)電裝機(jī)量與國(guó)家發(fā)展規(guī)劃和全球風(fēng)能理事會(huì)（2）風(fēng)電變流器2022年單價(jià)參考龍頭公司招標(biāo)結(jié)果公告為0.17元，以（3）根據(jù)禾望電氣招股說(shuō)明書(shū)功率器件在采購(gòu)金額中占比，我們?cè)O(shè)定IGBT占風(fēng)電變流器成本比例維持在10%。根據(jù)風(fēng)電變流需求量、單瓦價(jià)格，我們測(cè)算出全球和國(guó)內(nèi)風(fēng)電變流器IGBT市場(chǎng)規(guī)模202213.196.40202625.5316.89億元，2022-2026年復(fù)合增長(zhǎng)率分別為17.94%和27.47%表8IGBT2022A2023E2024E2025E2026E全球陸上新增風(fēng)電裝機(jī)量（GW）68.8086.00103.20113.52119.20YOY25.00%20.00%10.00%5.00%全球海上新增風(fēng)電裝機(jī)量（GW）8.8018.0423.4528.1430.96YOY105.00%30.00%20.00%10.00%全球新增風(fēng)電裝機(jī)量（GW）77.60104.04126.65141.66150.15YOY-17.09%34.07%21.73%11.85%5.99%中國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)量（GW）37.6360.2175.2690.3199.34YOY-20.90%60.00%25.00%20.00%10.00%全球風(fēng)電變流器需求量（GW）77.60104.04126.65141.66150.15中國(guó)風(fēng)電變流器需求量（GW）37.6360.2175.2690.3199.34風(fēng)電變流器價(jià)格(元/W)0.170.170.170.170.17IGBT占風(fēng)電變流器成本比例10.00%10.00%10.00%10.00%10.00%全球風(fēng)電變流器用IGBT市場(chǎng)規(guī)模13.1917.6921.5324.0825.53YOY-17.09%34.07%21.73%11.85%5.99%中國(guó)風(fēng)電變流器IGBT市場(chǎng)規(guī)模（GW）6.4010.2412.7915.3516.89YOY-20.90%60.00%25.00%20.00%10.00%資料來(lái)源：GWEC，國(guó)家能源局，測(cè)算IGBT行業(yè)需求IGBT在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用范圍較大，主要是在變頻器、UPS電源以及逆變焊機(jī)等設(shè)備的使用。變頻器依靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，變頻器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展勢(shì)必導(dǎo)致IGBT需求提升。逆變焊機(jī)的工作原理主要是通過(guò)將低頻交流電經(jīng)過(guò)整流濾波變成直流，再通過(guò)IGBT將直流逆變成千赫茲到萬(wàn)赫茲的中頻交流電，同時(shí)經(jīng)變壓器降至適合于焊接的幾十伏電壓，再次整流并經(jīng)過(guò)濾波輸出平穩(wěn)的直流電，進(jìn)行焊接工作。UPS即不間斷電源(UninterruptiblePowerSupply)，是一種含有儲(chǔ)能裝置的不間斷電源，UPS電源內(nèi)部有整IGBT。圖13工控各場(chǎng)景功率器件電路圖變頻器變頻器逆變焊機(jī)UPS電源UPS電源資料來(lái)源：《一種異步電機(jī)靜止變頻器系統(tǒng)及其協(xié)調(diào)控制方法》唐德平，IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：（）變頻器、逆變焊機(jī)、UPS電源GBT市場(chǎng)規(guī)模與CV報(bào)告測(cè)算數(shù)據(jù)保（2）全球市場(chǎng)增速維持在4%，中國(guó)是工業(yè)制造大國(guó)，制造業(yè)規(guī)模居世界首位，UPS電源市場(chǎng)規(guī)模同比增速超過(guò)全球市場(chǎng)增速的2（3）根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，變頻器、逆變焊機(jī)、US電源IGBT12%、10%、15%，考慮到工控市場(chǎng)發(fā)展較為成熟，IGBT使用價(jià)值比例在未來(lái)維持穩(wěn)定。通過(guò)變頻器、逆變焊機(jī)、UPSIGBT在各領(lǐng)域占比數(shù)據(jù)，我們測(cè)算2026IGBT297.74123.52億元，復(fù)合4%10.48%，保持低速穩(wěn)定增長(zhǎng)，是下游應(yīng)用領(lǐng)域中最穩(wěn)健的存量市場(chǎng)。表9IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算2022A2023E2024E2025E2026E全球變頻器市場(chǎng)規(guī)模（億元）1282.491333.791387.141442.631500.34YOY4.00%4.00%4.00%4.00%中國(guó)變頻器市場(chǎng)規(guī)模（億元）397.37439.09485.19536.14595.12YOY10.50%10.50%10.50%11.00%變頻器IGBT價(jià)值量占比12.00%12.00%12.00%12.00%12.00%全球逆變焊機(jī)市場(chǎng)規(guī)模（億元）322.50335.40348.82362.77377.28YOY4.00%4.00%4.00%4.00%中國(guó)逆變焊機(jī)市場(chǎng)規(guī)模（億元）182.73195.52209.21223.85239.52YOY7.00%7.00%7.00%7.00%逆變焊機(jī)中IGBT價(jià)值量占比10.00%10.00%10.00%10.00%10.00%全球UPS市場(chǎng)規(guī)模（億元）455.73473.96492.92512.63533.14YOY4.00%4.00%4.00%4.00%中國(guó)UPS市場(chǎng)規(guī)模（億元）113.08128.35145.68165.34187.66YOY13.5%13.5%13.5%13.5%UPS中IGBT價(jià)值量占比15.00%15.00%15.00%15.00%15.00%全球工控IGBT市場(chǎng)規(guī)模（億元）254.51264.69275.28286.29297.74YOY4.00%4.00%4.00%4.00%中國(guó)工控IGBT市場(chǎng)規(guī)模（億元）82.9291.50101.00111.52123.52YOY36.00%10.34%10.38%10.42%10.75%資料來(lái)源：ICV，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，測(cè)算IGBT模塊增長(zhǎng)白色家電中實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換均需要功率半導(dǎo)體，其中變頻家電中智能模塊（IPM）主要會(huì)用到IGBT。白色家電中變頻功能實(shí)現(xiàn)均需要IPM模塊，變頻白電主要包括變頻空調(diào)、變頻冰箱和變頻洗衣機(jī)，這些是應(yīng)用最廣泛的消費(fèi)家電產(chǎn)品。如下圖所示是用于空調(diào)IPMIGBTIPM用于驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)及室外風(fēng)扇。圖14IPM應(yīng)用示例資料來(lái)源：維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)，IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：（1）空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)銷量同比增速分別為%、%、%（2）變頻空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)滲透率根據(jù)歷史數(shù)據(jù)變化，設(shè)定逐年上升%、%、%（3）根據(jù)CV報(bào)告數(shù)據(jù)，變頻空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)用PM模塊數(shù)量分別為2、、1（）家電類IPMICV2022IPM模塊需求量倒推出平均價(jià)格為28.39元，價(jià)格與市面主要品牌廠商的經(jīng)銷渠道價(jià)格差距不大，同時(shí)每年以（4）中國(guó)變頻白色家電IPM模塊在全球市場(chǎng)中份額占比逐年低速提升，以0.10pcts增長(zhǎng)。IPM2026IPM210.49103.85億元。2022-20267.41%7.68%IGBT市場(chǎng)規(guī)模增速相差不大，50%左右。表10IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算家電分類2022A2023E2024E2025E2026E空調(diào)銷量（萬(wàn)臺(tái)）15328.615941.7416579.4117242.5917932.29YOY-1.65%4.00%4.00%4.00%4.00%變頻空調(diào)（萬(wàn)臺(tái)）10414.4511318.6412268.7713104.3714166.51變頻空調(diào)滲透率67.94%71.00%74.00%76.00%79.00%單機(jī)IPM模塊數(shù)量（個(gè)）22222變頻空調(diào)IPM總需求量（萬(wàn)個(gè)）20828.922637.2824537.5326208.7428333.02冰箱銷量（萬(wàn)臺(tái)）7557.807784.538018.078258.618506.37YOY-12.56%3.00%3.00%3.00%3.00%變頻冰箱（萬(wàn)臺(tái)）2968.363503.044009.044542.245103.82變頻冰箱滲透率39.28%45.00%50.00%55.00%60.00%單機(jī)IPM模塊數(shù)量（個(gè)）11111變頻冰箱IPM模塊個(gè)數(shù)（萬(wàn)個(gè)）2968.363503.044009.044542.245103.82洗衣機(jī)銷量（萬(wàn)臺(tái)）6882.677089.157301.827520.887746.51YOY-7.88%3.00%3.00%3.00%3.00%變頻洗衣機(jī)（萬(wàn)臺(tái)）3409.003899.034381.094888.575422.55變頻洗衣機(jī)滲透率49.53%55.00%60.00%65.00%70.00%單機(jī)IPM模塊數(shù)量（個(gè)）11111變頻洗衣機(jī)IPM模塊（萬(wàn)個(gè)）3409.003899.034381.094888.575422.55變頻白色家電IPM模塊（萬(wàn)個(gè)）27206.2630039.3532927.6635639.5538859.4YOY-0.45%10.41%9.62%8.24%9.03%變頻白色家電IPM均價(jià)估計(jì)（元）28.3927.9627.5527.1326.73YOY-1.50%-1.50%-1.50%-1.50%中國(guó)變頻白色家電IPM模塊市場(chǎng)規(guī)模（億元）77.2484.0090.7096.70103.85YOY8.76%7.97%6.61%7.40%中國(guó)變頻白色家電IPM模塊市場(chǎng)份額占比48.85%48.90%49.00%49.14%49.34%YOY0.10%0.20%0.30%0.40%全球變頻白色家電IPM模塊市場(chǎng)規(guī)模（億元）158.12171.80185.12196.77210.49YOY8.65%7.76%6.29%6.97%資料來(lái)源：ICV，產(chǎn)業(yè)在線，家電消費(fèi)網(wǎng)，測(cè)算IGBT市場(chǎng)增長(zhǎng)IGBT器件已成為軌道交通車輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。交流傳動(dòng)技術(shù)是現(xiàn)代軌道交通的核心技術(shù)之一，在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中牽引變流器是關(guān)鍵IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一。1500VDCIGBT完成逆變電源輸出，此為地鐵車輛最常見(jiàn)的變流系統(tǒng)。牽引變流器輸入端為三重四象限變流器(網(wǎng)側(cè)變流器)，直接連接到主變壓器的3個(gè)牽引繞組輸出端：牽引變流器輸出端為三相逆變器(電機(jī)側(cè)變流器)，直接與牽引電機(jī)連接。動(dòng)車組中的列車供電、冷卻風(fēng)扇電機(jī)、牽引通風(fēng)機(jī)電機(jī)都需要應(yīng)用逆變器，以及交流輔助發(fā)電機(jī)通過(guò)整流模塊進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換。圖15三相逆變器原理圖 圖16動(dòng)車組牽引系統(tǒng)示意圖資料來(lái)源：《基于地鐵牽引架控系統(tǒng)IGBT模塊擊穿問(wèn)題的研究》張超，

資料來(lái)源：《動(dòng)車組牽引控制系統(tǒng)淺析》宮旭穎，為了適應(yīng)大功率牽引應(yīng)用工況和鐵路運(yùn)輸環(huán)境，軌道交通用IGBT模塊要求更高的功率密度和集成度、更高的工作結(jié)溫等性能。對(duì)于使用環(huán)境苛刻，可靠性要求更高的應(yīng)用領(lǐng)域，選擇的材料及封裝工藝具有更好的綜合性能和可靠性。例如，工業(yè)IGBT采用鋁線（Al）鍵合線鍵合的電氣、熱力學(xué)性能較差，膨脹系數(shù)失配大，影響IGBT使用壽命，而軌道交通使用銅線鍵合工藝具有電氣、熱力學(xué)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，可靠性高，適用于高功率密度、高效散熱的模塊；標(biāo)準(zhǔn)錫基軟釬焊料的熔化溫度為220℃，而在更大的功率密度應(yīng)用需求下，相應(yīng)的芯片結(jié)溫可達(dá)175℃甚至200℃，同系溫度>0.8將導(dǎo)致焊接層在熱應(yīng)力負(fù)載下很快疲勞失效，因此軌道交通IGBT使用擴(kuò)散焊接技術(shù)來(lái)解決此問(wèn)題。表11IGBT材料及封裝工藝的對(duì)比材料/封裝工藝工業(yè)IGBT電動(dòng)汽車IGBT軌道交通IGBT示意圖外殼PBT增強(qiáng)型PBTPPS硅膠普通型凝膠改進(jìn)型凝膠高溫型凝膠DBC氧化鋁陶瓷襯板ZTA或者氮化鋁陶瓷襯板AMB氮化硅陶瓷襯板基板 銅底板或者銅底板+導(dǎo)熱界 銅針鰭散熱器 鋁碳化硅針鰭散熱器面材料（TIM）鍵合工藝鋁線鍵合鋁帶鍵合銅線鍵合芯片貼合錫銀焊料Cu/Sn共晶焊接或者銀燒結(jié)Cu/Sn共晶焊接或者銀燒結(jié)DBC焊接錫膏錫片擴(kuò)散焊資料來(lái)源：艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)，IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：（1）中國(guó)高鐵營(yíng)業(yè)里程、城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程根據(jù)歷史數(shù)據(jù)以穩(wěn)定和%（2）動(dòng)車組密度分別以每年20標(biāo)準(zhǔn)組/萬(wàn)公里增加，城軌運(yùn)營(yíng)車輛密度保持穩(wěn)定不變；（3）IGBT單價(jià)以采招網(wǎng)中標(biāo)金額為依據(jù)。根據(jù)當(dāng)年新增動(dòng)車組、新增城市軌道交通運(yùn)營(yíng)車輛、動(dòng)車組和城市軌交用IGBT單價(jià)，我們測(cè)算出2026年國(guó)內(nèi)軌道交通用IGBT市場(chǎng)規(guī)模達(dá)6.38億元，2022-2026年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)17.04%，是下游應(yīng)用中增長(zhǎng)相對(duì)較快的領(lǐng)域。表12IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算2022A2023E2024E2025E2026E中國(guó)高鐵營(yíng)業(yè)里程（萬(wàn)公里）4.204.414.634.865.11YOY5.00%5.00%5.00%5.00%5.00%中國(guó)動(dòng)車組擁有量4194.004410.004676.814959.275258.28動(dòng)車組密度(標(biāo)準(zhǔn)組/萬(wàn)公里）998.571000.001010.001020.001030.00當(dāng)年新增動(dòng)車組（標(biāo)準(zhǔn)組）41.00216.00266.81282.46299.0145單標(biāo)準(zhǔn)組動(dòng)車組IGBT數(shù)量（個(gè)）100100100100100動(dòng)車組用IGBT單價(jià)（萬(wàn)元/個(gè)）0.80.80.80.80.8中國(guó)高鐵用IGBT市場(chǎng)規(guī)模（億元）0.331.732.132.262.39中國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程（公里）9554.6010450.3811390.9212359.1513409.68YOY9.38%9%9%9%9%城市軌道交通運(yùn)營(yíng)車輛（萬(wàn)輛）6.266.857.468.108.78城軌運(yùn)營(yíng)車輛密度（輛/公里）6.556.556.556.556.55當(dāng)年新增運(yùn)營(yíng)車輛（輛）0.530.590.620.630.69單個(gè)城市軌交車輛的IGBT數(shù)量（個(gè)）10.0010101010城市軌交用IGBT單價(jià)（萬(wàn)元/個(gè)）0.580.580.580.580.58中國(guó)城市軌交用IGBT市場(chǎng)規(guī)模（億元）3.073.393.573.683.99中國(guó)軌道交通用IGBT市場(chǎng)規(guī)模（億元）3.405.125.715.946.38資料來(lái)源：國(guó)家鐵路局，中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)，測(cè)算IGBT市場(chǎng)乘風(fēng)新能源領(lǐng)域迅速擴(kuò)張（1）受益于新能源汽車和新能源發(fā)電的需求大幅增加，中國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)，根據(jù)我們的測(cè)算結(jié)果的合計(jì)，到2026年，中國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模將有望達(dá)到685.78億21.48%。在各下游市場(chǎng)中，新能源汽車市場(chǎng)依然是增速最快的部2022-202632.84%21.34%的行業(yè)增速，成為第二大市場(chǎng)規(guī)模增速較高的領(lǐng)域；軌道交通市場(chǎng)的增速也相對(duì)較快達(dá)17.04%IGBT市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)張?zhí)峁┑呢暙I(xiàn)相對(duì)較小，但仍然是具有良好發(fā)展前景的應(yīng)用領(lǐng)域；工控市場(chǎng)發(fā)展較為成熟，波動(dòng)較小成為下游市場(chǎng)穩(wěn)健支撐，工控IGBT市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定增長(zhǎng)；變頻白電雖然增速最低，但其體量大、應(yīng)用滲透率高，也是不可或缺的重要助力。表13IGBT市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算（億元2022A2023E2024E2025E2026ECAGR新能源汽車IGBT市場(chǎng)規(guī)模130.98172.40255.89328.53407.8432.84%新能源發(fā)電IGBT市場(chǎng)規(guī)模20.3829.8236.6642.0844.1921.34%工業(yè)控制IGBT市場(chǎng)規(guī)模82.9291.50101.00111.52123.5210.48%變頻白電IPM模塊市場(chǎng)規(guī)模77.2484.0090.7096.70103.857.68%軌道交通用IGBT市場(chǎng)規(guī)模3.405.125.715.946.3817.04%IGBT市場(chǎng)規(guī)模合計(jì)314.92382.84489.95584.77685.7821.48%資料來(lái)源：測(cè)算

（2）從下游占比來(lái)看，2026年預(yù)計(jì)新能源汽車、工業(yè)控制、變頻白電、新能源發(fā)電、軌道交通分別為60%、18%、15%、6%以及1%。下游應(yīng)用領(lǐng)域中規(guī)模占比最大的前三大領(lǐng)域始終為新能源汽車、工業(yè)控制和變頻白電，新能源汽車市場(chǎng)將在雙碳政策和技術(shù)升級(jí)雙輪驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)保持旺盛需求，其主導(dǎo)地位未來(lái)有望得到進(jìn)一步鞏固，市場(chǎng)占比從2022年的42%有望在2026年提升至60%，占據(jù)IGBT市場(chǎng)一半以上的份額。圖172022年我國(guó)IGBT應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模（億元）及占比

圖18預(yù)計(jì)2026年我國(guó)IGBT應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模（億元）及占比0.38,6%3.40,1%77.24,25%0.38,6%3.40,1%77.24,25%130.98,42%82.92,26%2 6%

6.38,1%工業(yè)控制新能源發(fā)電軌道交通

103.85,15%123.52,18%

407.84,60%

工業(yè)控制新能源發(fā)電軌道交通資料來(lái)源：公開(kāi)資料， 資料來(lái)源：公開(kāi)資料，測(cè)算IGBT崛起有望重塑海外寡頭壟斷格局IGBT集中度高的內(nèi)在因素技術(shù)壁壘（1）IGBT的核心生產(chǎn)過(guò)程也包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封測(cè)與模塊設(shè)計(jì)三個(gè)主要部分，各有其技術(shù)難點(diǎn)。芯片設(shè)計(jì)方面，IGBT芯片由于考慮到處在大電流、高電壓、高頻率工作環(huán)境的特性，對(duì)芯片的可靠性要求也相對(duì)較高，同時(shí)芯片設(shè)計(jì)需保證開(kāi)通關(guān)斷、抗短路能力和導(dǎo)通壓降（控制熱量）三者處于動(dòng)態(tài)均衡狀態(tài)，芯片設(shè)計(jì)與參數(shù)調(diào)整優(yōu)化十分特殊和復(fù)雜。芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要技術(shù)難點(diǎn)有：1.終端設(shè)計(jì)在小尺寸滿足高耐壓的基礎(chǔ)上須保證其高可靠性；2.元胞設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高電流密度的同時(shí)須保證其較寬泛的安全工作區(qū)和足夠的短路能力。晶圓制造方面，IGBTBCDLDMOS區(qū)別相差不大，其背面工藝較為復(fù)雜，要求嚴(yán)苛，主要包括三大技術(shù)難點(diǎn)：背板減薄、激光退火、離子注入，通過(guò)背面薄片工藝的重復(fù)性和一致性來(lái)確保批量生產(chǎn)的連續(xù)性。背面工藝DeviceAl層的基礎(chǔ)上，將硅片通過(guò)機(jī)械減薄或特殊減薄工藝（如、Bonding技術(shù)）進(jìn)行減薄處理，然后對(duì)減薄硅NP離子、PB離子，在此過(guò)程中還引入了激光退火技術(shù)來(lái)精確控制硅片面的能量密度。特定耐壓指標(biāo)的IGBT器件，芯片厚度需要減薄到100-200μm，對(duì)于要求較高的器件，甚至需要減薄到60~80μm。當(dāng)硅片厚度減到100-200μm的量級(jí)，后續(xù)的加工處理非常困難，硅812120μm轉(zhuǎn)成μ，翹曲更嚴(yán)重，背面高能離子注入（氫離子注入，設(shè)備單價(jià)高。圖19IGBT核心生產(chǎn)流程資料來(lái)源：艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)，電子發(fā)燒友，高芯圈，模塊封裝方面，分為模塊設(shè)計(jì)、模塊制造，其中模塊設(shè)計(jì)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路布局設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、電磁設(shè)計(jì)等，一款I(lǐng)GBT模塊的開(kāi)發(fā)需要進(jìn)行機(jī)、電、熱、磁等方面的優(yōu)化并兼顧模塊工藝的可實(shí)現(xiàn)性等方面因素。模塊設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要難點(diǎn)在于保證可靠性和散熱性能：1.在不影響器件參數(shù)的前提下，不同封裝形式其工藝路線的設(shè)計(jì)須保證內(nèi)部器件的長(zhǎng)期可靠性；2.在保證良好的均流散熱等性能的前提下，不同封裝形式內(nèi)部布局的設(shè)計(jì)須實(shí)現(xiàn)低雜散電感并避免內(nèi)部各器件的相互干擾。而模塊制造則是指根據(jù)特定的電路設(shè)計(jì)，將兩個(gè)或以上的IGBT芯片和其他芯片貼片到DBC板上，并用金屬線鍵合連接，然后進(jìn)行灌封或塑封，以滿足芯片、線路之間的絕緣、防潮、抗干擾等要求，最后將電路密封在絕緣外殼內(nèi)，并與散熱底板絕緣的工藝。不同下游應(yīng)用對(duì)封裝技術(shù)要求存在差異，其中車規(guī)級(jí)由于工作溫度高同時(shí)還需考慮強(qiáng)振動(dòng)條件，其封裝要求高于工業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)。圖20IGBT模塊封裝示意圖資料來(lái)源：電子產(chǎn)品世界，（2）與其他半導(dǎo)體不同的是，在封測(cè)與模塊上IGBT的技術(shù)壁壘極高并且擁有較高的毛利率。一般來(lái)說(shuō)，所有的半導(dǎo)體核心工藝都有芯片設(shè)計(jì)、晶圓代工、封裝測(cè)試三個(gè)環(huán)節(jié)，相對(duì)來(lái)說(shuō)芯片設(shè)計(jì)的附加值極高。但是，對(duì)于IGBT企業(yè)來(lái)說(shuō)，IGBT封測(cè)與模塊是一個(gè)技術(shù)壁壘極高的工作，在高電壓、大功率的環(huán)境下，需要解決很多功能損耗、高溫度范圍、高壓高流等諸多復(fù)雜問(wèn)題，某種程度上來(lái)說(shuō)模塊設(shè)計(jì)也是體現(xiàn)企業(yè)的核心價(jià)值一部分，一般來(lái)說(shuō)毛利率也相對(duì)較高。市場(chǎng)壁壘客戶認(rèn)可度是IGBT廠商的主要市場(chǎng)壁壘。IGBT模塊是下游產(chǎn)品中的關(guān)鍵部件，其性能表現(xiàn)、穩(wěn)定性和可靠性對(duì)下游客戶來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，下游客戶將供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定作為所考慮首要因素，更傾向于和IGBT供應(yīng)商保持長(zhǎng)期合作關(guān)系，一旦合作后客戶粘性大大提升，變更已有長(zhǎng)期合作的供應(yīng)商的意愿較。IGBT模塊認(rèn)證周期較長(zhǎng)，替換成本高，下游客戶會(huì)對(duì)于新入場(chǎng)的IGBT供應(yīng)商保持相對(duì)謹(jǐn)慎的態(tài)度，不僅要考慮供應(yīng)商的實(shí)力，產(chǎn)品還要經(jīng)過(guò)單機(jī)測(cè)試、整機(jī)測(cè)試、多次小批量試用等多個(gè)環(huán)節(jié)之后才會(huì)做出大批量采購(gòu)決策，采購(gòu)決策周期較長(zhǎng)。IGBT模塊的驗(yàn)證測(cè)試項(xiàng)目繁多，其中可靠性測(cè)試最為重要，是客戶關(guān)注度最高的性能指標(biāo)。表14IGBT模塊可靠性測(cè)試項(xiàng)目（HTRB）驗(yàn)證長(zhǎng)期穩(wěn)定情況下1000個(gè)小時(shí)，95% 芯片的漏電流，考IEC60747-9 VCE(max)，125℃<Tc< 對(duì)象是IGBT邊緣結(jié)145℃ 構(gòu)和鈍化層的弱點(diǎn)或退化效應(yīng)。測(cè)試（H3TRB）IEC60068-2-671000個(gè)小時(shí)，環(huán)境溫度VCE=80V用于測(cè)試濕度對(duì)功率器件長(zhǎng)期特性的影響。高溫存儲(chǔ)測(cè)試（HTS）（LTS）高溫IEC60068-2-2IEC60068-2-11000個(gè)小時(shí)，環(huán)境溫度：125℃；低溫1000個(gè)小時(shí)，環(huán)境溫度：-40℃用于驗(yàn)證模塊的整體結(jié)構(gòu)和材料的完整（TC）IEC60068-2-14最低存儲(chǔ)溫度：-40℃，100個(gè)循環(huán)模擬外界溫度變化對(duì)功率模塊的影響驗(yàn)證鍵合線與芯片，芯片到DCB之間連接的老化。ΔTj=100K20000個(gè)循環(huán)IEC60749-34功率循環(huán)測(cè)試（PC）用于驗(yàn)證柵極漏電流的穩(wěn)定性，考驗(yàn)對(duì)象是IGBT柵極氧化層。VGE=±20V（+/-方向IEC60747-9 需測(cè)試，各一半測(cè)試樣品）,Tj=Tj(max)1000個(gè)小時(shí)，測(cè)試（HTGB）測(cè)試項(xiàng)目 測(cè)試原理 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)試條件 作用振動(dòng)測(cè)試（Vibration）機(jī)械沖擊測(cè)試 /（Mechanicalshock）

振動(dòng)IEC60068-2-6機(jī)械沖擊 /IEC60068-2-27

用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械結(jié)構(gòu)的整體性和電氣連接的穩(wěn)定性。資料來(lái)源：IC測(cè)試網(wǎng)，IGBT市場(chǎng)從整個(gè)IGBT的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，核心環(huán)節(jié)幾乎都是海外企業(yè)為主，但在每一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，我國(guó)均有企業(yè)在積極布局。IGBTFabless、foundry、IDM三種運(yùn)作模式。IDM模式即垂直整合制造商，是指包含電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試、模塊等全環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)的企業(yè)模式；Fabless模式是芯片設(shè)計(jì)與銷售經(jīng)營(yíng)模式，即企業(yè)自身專注于芯片設(shè)計(jì)與銷售，而將芯片制造外協(xié)給代工廠商生產(chǎn)制造的模式；Foundry模式主要負(fù)責(zé)制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)，根據(jù)客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，采購(gòu)原材料來(lái)進(jìn)行加工制造。IDMIDM模式的公司較少，絕大多數(shù)為上市公司，但在全球市場(chǎng)中占據(jù)一定的市場(chǎng)份額，如比亞迪半導(dǎo)、士蘭微、中車時(shí)代電氣等公司。國(guó)內(nèi)主流的芯片生產(chǎn)是采用Fabless的代工模式，典型公司有斯達(dá)半導(dǎo)、宏微科技等，而代工廠根據(jù)公司提供的工藝流程和設(shè)計(jì)版圖，生產(chǎn)出各項(xiàng)參數(shù)符合設(shè)計(jì)指標(biāo)的芯片，華虹宏力目前是國(guó)內(nèi)最先進(jìn)，最全面的半導(dǎo)體功率器件代工廠。圖21IGBT產(chǎn)業(yè)鏈圖資料來(lái)源：各公司官網(wǎng)，IGBTTOP3大企業(yè)占據(jù)了超過(guò)50%的市場(chǎng)份額。Omdia數(shù)據(jù)，2021IGBT單管市場(chǎng)中，中4%的市場(chǎng)份額；2021IGBT模塊市3%2%。國(guó)外巨頭英飛凌無(wú)論在單管還是模塊都處于絕對(duì)龍頭地位，而國(guó)內(nèi)廠商市場(chǎng)份額較低，且只在某一產(chǎn)品上具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)廠商和國(guó)外廠商存在差距的原因主要是國(guó)外廠商成立時(shí)間早，19231921工控等大型企業(yè)合作十分緊密，在技術(shù)與生態(tài)上優(yōu)勢(shì)顯著。國(guó)內(nèi)的幾大廠商主要集中在1997—20050-1的技術(shù)突破，先從消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)中低端產(chǎn)品入手逐步打開(kāi)市場(chǎng)，目前已經(jīng)有一些企業(yè)帶來(lái)車規(guī)級(jí)高端產(chǎn)品市場(chǎng)，隨著國(guó)產(chǎn)化不斷深入，國(guó)內(nèi)企業(yè)未來(lái)迎來(lái)加速發(fā)展期。圖222021年全球IGBT單管競(jìng)爭(zhēng)格局 圖232021年全球IGBT模塊競(jìng)爭(zhēng)格局資料來(lái)源：Omdia，中商產(chǎn)業(yè)研究院， 資料來(lái)源：Omdia，中商產(chǎn)業(yè)研究院，國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)量穩(wěn)步提升，國(guó)產(chǎn)化率長(zhǎng)期不斷上升。2023IGBT362432.90%，近年來(lái)，隨著我國(guó)IGBT技術(shù)的不斷更新迭代，國(guó)產(chǎn)廠商逐步突破產(chǎn)能受限問(wèn)題，加速產(chǎn)能布局，目前正處于自主研發(fā)的增長(zhǎng)階段。圖24IGBT產(chǎn)量及自給率趨勢(shì)圖資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院，全球海外IGBT我們梳理了全球的IGBT龍頭企業(yè)，根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)可以看出全球龍頭標(biāo)的的一些特征。全球IGBT龍頭企業(yè)均為知名芯片巨頭企業(yè)，這些龍頭企業(yè)營(yíng)收規(guī)模都在幾百億上千億元，功率器件只占據(jù)業(yè)務(wù)的一部分，一方面因?yàn)楣β势骷?guī)模相對(duì)有限，當(dāng)企業(yè)發(fā)展到一定規(guī)模后會(huì)通過(guò)橫向發(fā)展、協(xié)同發(fā)展其他芯片賽道業(yè)務(wù)，另一方面也體現(xiàn)了功率器件與下游客戶綁定程度較深，具有半定制化的特征，很難形成寡頭壟斷格局。這也給國(guó)內(nèi)企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展提供一定參考，創(chuàng)業(yè)期可以專注于功率器件、IGBT業(yè)務(wù)，后期成長(zhǎng)發(fā)展可能也需要橫向發(fā)展與協(xié)同發(fā)展來(lái)擴(kuò)張企業(yè)規(guī)模。表15IGBT龍頭企業(yè)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)瀏覽公司國(guó)家注冊(cè)地年份營(yíng)收（億元）營(yíng)收增長(zhǎng)率2022年IGBT模塊占比全球市占率（2021）毛利率凈利率英飛凌德國(guó)新比貝格2020684.866.70%-29.3%（器件）32.40%4.30%2021832.2329.10%36.5%（模塊）38.52%10.57%20221120.4428.60%36%（單管）；33%（模塊）-0.00%富士電機(jī)日本神奈川縣川崎市2020590.29-1.56%20.43%(半導(dǎo)體）15.6%（器件）24.49%3.54%2021521.65-2.74%11.4%（模塊）25.26%5.18%2022--15%（單管）；11%（模塊）--三菱電機(jī)日本日本20202924.91-6.07%33.18%（工業(yè)和移動(dòng)）9.3%（器件）28.29%5.23%20212496.176.81%9.7%（模塊）28.02%4.81%20222492.3411.80%9%（單管）；12%（模塊）28.10%4.50%安森美半導(dǎo)體美國(guó)特拉華州2020342.88-4.76%-6%（單管）32.65%4.50%2021429.7128.25%40.27%15.00%2022607.2923.53%47.99%22.85%東芝日本日本20202221.86-8.22%37.99%（能源系統(tǒng)解決方案）4%（單管）--20211819-9.90%26.96%4.32%20221674.44-9.90%26.50%3.80%意法半導(dǎo)體意大利&法國(guó)荷蘭2020666.786.94%37.01%（ADG)8%（單管）37.08%10.84%2021813.624.88%41.74%15.72%20221176.3726.39%48.14%24.55%力特美國(guó)特拉華州202094.45-3.87%59.38%（電子）4%（單管）34.67%8.99%202192.17-2.41%-8.99%美格納韓國(guó)（購(gòu)特拉華州202033.09-35.99%-3%（單管）25.31%68.03%202130.24-8.61%32.38%11.96%202223.29-28.80%29.99%-2.38%威科德國(guó)德國(guó)2020---4%（模塊）--2021----2022429.8114.2971.01%18.84%丹弗斯德國(guó)德國(guó)2020406.357.27%-2%（模塊）32.52%8.37%2021525.6529.36%34.03%7.46%2022----博世德國(guó)德國(guó)20205001.54-8.00%-3%（模塊）31.54%1.05%20215509.0210.10%32.78%3.17%20226952.0912.00%32.27%2.08%羅姆日本日本2020237.85-9.05%41.79%（半導(dǎo)體元件）-30.80%7.07%2021214.33-0.83%32.69%10.29%2022252.7712.33%38.13%15.83%瑞薩日本神奈2020452.56-0.36%-4%（單管）46.91%6.39%電子川縣2021551.0638.95%53.222.30%2022747.5851.12%57.425.10%日立ABB瑞士瑞士20201705.22-6.59%--30.14%19.92%20211845.4410.76%32.71%16.07%20222030.951.73%32.98%8.81%日立日本日本20204288.40.00%-3%（模塊）27.04%1.00%20214269.8-0.43%25.15%5.94%20225413.356.01%24.70%6.50%賽米控德國(guó)德國(guó)202031.68-15.30%-5.8%（模塊）20.71%0.38%2021--5.5%（IPM）--2022811.7436%7%（模塊）--三墾電氣日本日本202078.4-7.73%---2.21%-3.47%202176.7-2.14%-3.09%-4.43%2022----資料來(lái)源：公開(kāi)資料，海外龍頭短期內(nèi)交貨周期與價(jià)格維持穩(wěn)定態(tài)勢(shì)表16

（1）全球半導(dǎo)體周期下行趨勢(shì)下，短期IGBT全球價(jià)格保持相對(duì)穩(wěn)定。2023年第二季度，海外主要IGBT廠商英飛凌及意法半導(dǎo)體交貨周期和價(jià)格保持平穩(wěn)態(tài)勢(shì)。交付貨期方面，與第一季度相比較，英飛凌貨期維持在39-50周，意法半導(dǎo)體維持47-52周；價(jià)格趨勢(shì)方面，英飛凌與意法半導(dǎo)體均環(huán)比持平?，F(xiàn)階段下游需求持續(xù)高景氣度，而上游海外廠商產(chǎn)能釋放有限，IGBT市場(chǎng)面臨短期內(nèi)供不應(yīng)求的狀態(tài)，這為國(guó)產(chǎn)企業(yè)提供了機(jī)遇。如IGBTIGBT大廠產(chǎn)品，加速I(mǎi)GBTIGBT市場(chǎng)保持向好態(tài)勢(shì)。廠商名稱 器件名稱 貨期（周） 價(jià)格21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q1 22Q2 22Q3 22Q4 23Q1 23Q2 IGBT 18-26 26-52 39-50 18-26 39-50 39-50 39-50 39-50 39-50 39-50 平穩(wěn)英飛凌

低壓Mosfet 16-39 26-52 39-52 15-30 52-65 52-65 52-65 46-60 26-54 18-48 平穩(wěn)高壓Mosfet 18-22 26-40 26-40 18-20 52-65 50-54 50-54 50-54 50-54 39-56 平穩(wěn)IGBT 18-24 30-36 36-42 18-24 47-52 47-52 47-52 47-52 47-52 47-52 平穩(wěn)低壓Mosfet 18-26 30-52 42-52 18-26 48-52 50-54 50-54 50-54 50-54 50-54 平穩(wěn)高壓Mosfet 14-26 22-30 26-36 14-18 47-52 47-52 47-52 47-52 47-52 47-52 平穩(wěn)資料來(lái)源：富昌電子，（2）國(guó)內(nèi)企業(yè)在全球規(guī)模較小，海外巨頭企業(yè)的價(jià)格是國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品定價(jià)的錨，短期內(nèi)國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)計(jì)保持穩(wěn)定。由于國(guó)內(nèi)企業(yè)的規(guī)模普遍偏小，在全球不具備產(chǎn)品定價(jià)權(quán)，同類產(chǎn)品上多參考海外巨頭產(chǎn)品的價(jià)格，在此基礎(chǔ)上根據(jù)與客戶的協(xié)商定價(jià)。全球巨頭產(chǎn)品的價(jià)格有所調(diào)整，國(guó)內(nèi)企業(yè)價(jià)格理論上也會(huì)同方向上調(diào)整。2021年受到全球缺芯價(jià)格影響，國(guó)內(nèi)企業(yè)的功率器件產(chǎn)品大幅度漲價(jià)，2022年缺芯逐步緩解，價(jià)格企穩(wěn)下降，到目前為止，功率器件的供貨周期穩(wěn)定，價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)能逐步釋放加速自主研發(fā)國(guó)內(nèi)晶圓產(chǎn)能分布以代工廠產(chǎn)能占據(jù)主導(dǎo)，同時(shí)多家IDM廠商在自建產(chǎn)線上擴(kuò)產(chǎn)，生產(chǎn)的晶圓規(guī)格主要集中于6、8和12英寸上，12英寸難度較大產(chǎn)能相對(duì)較低。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)IGBT芯片的企業(yè)主要有代工廠以及IDM模式的功率器件企業(yè)，我們從以下圖表可知，F(xiàn)abless、IDM、Foundry的企業(yè)都有擴(kuò)張產(chǎn)能計(jì)劃，按照面積初步估算國(guó)內(nèi)企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)后的總產(chǎn)能相比于目前產(chǎn)能增加幅度在50%以內(nèi)，并且產(chǎn)能規(guī)劃在1-3年內(nèi)完成，因此我國(guó)企業(yè)IGBT的總產(chǎn)能增加在全球?qū)Ρ葋?lái)看依然不高。產(chǎn)能增長(zhǎng)后，企業(yè)的產(chǎn)能利用率也有一個(gè)爬坡期，最終的銷量到客戶也需要一個(gè)過(guò)程。此外，IGBT模塊與IPM模塊也需要相關(guān)的產(chǎn)線來(lái)制造，根據(jù)斯達(dá)半導(dǎo)與宏微科技的公告來(lái)看，模塊的產(chǎn)能增長(zhǎng)相對(duì)更加簡(jiǎn)單，但I(xiàn)GBTIGBT總產(chǎn)能在全球占比依然不高，國(guó)產(chǎn)化空間依然較大。表17國(guó)內(nèi)廠商營(yíng)收及晶圓產(chǎn)能廠 財(cái)務(wù)數(shù)據(jù) 產(chǎn)線 規(guī)格 目前產(chǎn)能 產(chǎn)能規(guī)劃 階段商斯2022年?duì)I收27.05億高壓特色工藝 6英寸達(dá)元，功率半導(dǎo)體占比功率芯片研發(fā) 3300V - 30萬(wàn)片/年處于項(xiàng)目建半99.14%；凈利8.21億及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 以上導(dǎo)元；毛利率40.3%，凈Sic芯片研發(fā)及 設(shè)階段體利率30.34%。6英寸 - 6萬(wàn)片/年產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目年產(chǎn)36萬(wàn)片36萬(wàn)片/年，其已有部分設(shè)2022年?duì)I收82.82億12英寸芯片生12英寸-中FS-IGBT功率備到廠并投士元，功率半導(dǎo)體占比產(chǎn)線項(xiàng)目芯片12萬(wàn)片/年入生產(chǎn)蘭微53.93%；凈利潤(rùn)10.48億元；毛利率廈門(mén)士蘭集科12英寸IGBT芯片24萬(wàn)片/年--29.45%，凈利率士蘭明SiC功率器件芯片生產(chǎn)線6英寸-14.4萬(wàn)片/年-12.65%。2022年?duì)I收180.34億時(shí) 元，功率半導(dǎo)體占比代 10.18%；凈利潤(rùn)氣 32.69%，凈利率

一期 8英寸 IGBT芯12萬(wàn)片/年電 億元；毛利率24萬(wàn)片/年計(jì)產(chǎn)能14.37%。 三期-電 億元；毛利率24萬(wàn)片/年計(jì)產(chǎn)能14.37%。 三期--72萬(wàn)片/年 宜興三期經(jīng)開(kāi)工建聞2022年?duì)I收580.79億上海臨港12英泰元；凈利13.60億元；寸車規(guī)級(jí)晶圓科毛利率18.16%，凈利廠12英寸分為兩期，第一期產(chǎn)能3萬(wàn)片/ -月，二期未知--6英寸23萬(wàn)片/月- -2022年?duì)I收166.49億華 -8英寸14萬(wàn)片/月- -潤(rùn) 元；毛利率36.71%， 無(wú)錫12英寸-4萬(wàn)片/月 -

- -產(chǎn)線投片率- 已經(jīng)超過(guò)設(shè)技 率2.34%。元；凈利潤(rùn)25.99微 凈利率25.84%。

重慶 12英寸 - 2023年底預(yù)計(jì)萬(wàn)-2.5萬(wàn)片/月

上量爬坡階段揚(yáng)杰科202254.04億10.94億-4、5英寸100萬(wàn)片/月---6英寸10萬(wàn)片/月--技 凈利率技 凈利率20.24%。楚微半導(dǎo)體8英寸 1萬(wàn)片/月二期建設(shè)規(guī)劃為3萬(wàn)片/8英寸硅基芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目和5000片/月的6英寸碳化硅基芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目-華 2022年?duì)I收24.75億虹 元；凈利潤(rùn)4.07億元半 毛利率34.08%，凈利導(dǎo) 率16.42%。

FAB1、2、3 8英寸 17.8萬(wàn)片月6.5萬(wàn)片/FAB7 12英寸 月

- -2023年底預(yù)計(jì)達(dá)-到9.45萬(wàn)片/月中 2022年?duì)I收503.41

FAB9 12英寸 - 8.3萬(wàn)片/月 -8英寸芯 元；凈利潤(rùn)152.14億國(guó) 元；毛利率37.97%， -際 凈利率30.22%。

（折 75.4萬(wàn)片/ - -合） 月積塔 未上半導(dǎo)

- 6英寸 7萬(wàn)片/月 - -- 8英寸 11萬(wàn)片/月 - -- 12英寸 5萬(wàn)片/月 - -方正微電子未上市-6英寸6萬(wàn)片/月8萬(wàn)片/月-資料來(lái)源：公司公告，公開(kāi)資料，公司介紹IGBT模塊市場(chǎng)第六、國(guó)內(nèi)第一深耕IGBT行業(yè)，多領(lǐng)域拓展市場(chǎng)20054IGBT在浙江、上海、重慶和歐洲均設(shè)有子公司，并在國(guó)內(nèi)和歐洲設(shè)有研發(fā)中心，是目前國(guó)內(nèi)IGBT領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，IGBT模塊市場(chǎng)份額全球排名第六，是國(guó)內(nèi)唯一進(jìn)入全球前10的IGBTIGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiCIGBT模100-3300V10A-3600A，覆蓋范圍廣泛，公司產(chǎn)品可以滿足工業(yè)控制、新能源、新能源汽車、白色家電等領(lǐng)域的需求。公司2007IGBT模塊，隨后逐步成功研發(fā)出小功率、工業(yè)級(jí)中功率、大功率IGBT48VBSG功率模塊、車用雙面焊接模塊等。公司研發(fā)實(shí)力強(qiáng)勁，自研芯片技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，2012年研發(fā)出NPT型IGBT芯片，2015FS-TrenchIGBT芯片，2016年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，2021年第七代微溝槽FS-Trench車規(guī)級(jí)IGBT芯片研發(fā)成功。公司已經(jīng)在新能源汽車、新能源發(fā)電和工業(yè)控制領(lǐng)域成為多家頭部企業(yè)的供應(yīng)商，建立了極大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)子公司斯達(dá)歐洲業(yè)務(wù)規(guī)模快速增長(zhǎng)，車規(guī)級(jí)產(chǎn)品在海外市場(chǎng)在歐洲一線品牌Tier1開(kāi)始大批量出貨，海外新能源汽車市場(chǎng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)階段性突破。圖25斯達(dá)半導(dǎo)發(fā)展歷程資料來(lái)源：斯達(dá)半導(dǎo)招股說(shuō)明書(shū)，公司公告，業(yè)績(jī)維持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，緊跟市場(chǎng)需求導(dǎo)向。202227.05億元，58.53%2018-2022GAGR41.49%8.18億元，與上年同105.24%；202316.8846.25%，實(shí)現(xiàn)歸4.224.06%，增速雖有放緩，但仍維持較高水平，這主要是得益于新能源汽車、風(fēng)光儲(chǔ)等應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)的持續(xù)景氣，公司以市場(chǎng)為導(dǎo)向不斷改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與客戶驗(yàn)證進(jìn)度，逐步釋放產(chǎn)能，穩(wěn)步提高市場(chǎng)占有率。3027.05100%2577.22%80%2017.0716.8858.53%3027.05100%2577.22%80%2017.0716.8858.53%60%1554.20%9.6346.25%40%106.757.7923.55%515.41%20%00%2018 2019 2020 2021 20222023H1營(yíng)業(yè)收入（億元）增速（右軸）9876543210120.49%8.18140%105.24%120%83.50%100%3.984.380%39.83%33.56%1.811.3560%24.06%40%0.9720%0%2018 2019 2020 2021歸母凈利潤(rùn)（億元）20222023H1增速（右軸）資料來(lái)源：iFind， 資料來(lái)源：iFind，盈利能力逐步提升，費(fèi)用端實(shí)現(xiàn)有效管控。在公司技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展迭代過(guò)程中，疊加公司營(yíng)收增長(zhǎng)帶來(lái)的規(guī)模效應(yīng)，公司銷售、管理、財(cái)務(wù)費(fèi)用率呈逐年下降態(tài)勢(shì)，以及上市融資促使財(cái)務(wù)費(fèi)用率快速下降，客戶粘性在一定程度上降低了銷售費(fèi)用率，同時(shí)受益于行業(yè)高景氣周期影響，2018202229.41%40.30%，凈利率從14.29%提升到30.34%，盈利水平明顯提升。2023年上半年，毛利率和凈利率分別為36