2022年中国功率半导体（IGBT）行业研究：新能源汽车+充电桩双轮驱动，拉动IGBT需求扶摇直上

1©2022LeadLeowww.leadleo.com报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施、追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。2022年中国功率半导体（IGBT）行业研究：新能源汽车+充电桩双轮驱动，拉动IGBT需求扶摇直上企业标签：斯达半导、士兰微、时代电气、华润微、新洁能、扬杰科技、宏微科技、华微电子、东微半导、派瑞股份行研赋能产业创新发展2022 Semiconductor Industry Research2022年半導体産業調査主笔人：宋鹏 2©2022LeadLeowww.leadleo.com©2020LeadLeowww.leadleo.com碳中和系列研究报告|2022/02研究报告|2022/11研究目的本报告为半导体系列篇，将对IGBT的类别、器件迭代、中国厂商现状、中外厂商对比，应用领域详解以及对中国IGBT新增市场规模做出预测。研究区域范围：中国研究周期：2022年研究对象：中国IGBT厂商此研究将会回答的关键问题：①IGBT行业特性②中国IGBT技术对比③中国IGBT部分领域规模预测IGBT作为一种新型电力电子器件，是工业控制及自动化领域核心元器件，可根据工业装置中信号指令来调节电路中电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控目的，因此被称为电力电子行业里的“CPU”。研究范畴核心价值市场规模趋势洞察竞争格局IGBT（InsulatedGateBipolar）绝缘栅双极型晶体管，由金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）和双极结型晶体管（BJT）组成，IGBT综合了以上两种器件优点，驱动功率小而饱和压降低。全球IGBT市场规模有望突破80亿美元。根据Yole数据，全球IGBT市场有望于2026年达84亿美元，其中工业应用与家电占比最大，合计51.19%，电动汽车与充电桩增速最快，2020-2026年CAGR超20%。英飞凌稳居IGBT榜首，中国厂商市占率合计低于10%。英飞凌多年稳居IGBT各细分类别榜首地位，2020年其IGBT各领域全球市场率超过30%，中国龙头斯达半导体、士兰微等进入全球前十，市占率合计不及10%。IGBT工艺与设计难度形成较高行业壁垒。自80年代初至今，IGBT芯片技术处于技术更新迭代阶段，但实现技术的突破对工艺有较高要求，如薄片减薄后极易破碎，背面退火激活难等，皆导致IGBT迭代速度慢。历经七代，IGBT功率密度与开关频率逐代提高，导通压降下降，开关损耗降低，芯片尺寸更小。 3©2022LeadLeowww.leadleo.com半导体系列研究报告|2022/11www.leadleo.com400-072-5588◆名词解释---------------------------04◆行业综述---------------------------07•定义：IGBT= MOSFET + BJT---------------------------08•属性：全控型电压驱动式功率半导体器件---------------------------09•技术演进：更高、更快、更强、体积更小---------------------------10•分类：IGBT模块价值量最大，市占率超50%---------------------------12•对比：IGBT攻守兼备，性价比之王实至名归---------------------------13•政策：政府全产业链政策支持面对美国恶意竞争---------------------------14◆产业链---------------------------15•上游：基础资源提供商，国产替代率有待提升---------------------------16•中游：国外占据主要市场份额，斯达、士兰微进入全球前十---------------------------17•下游：新能源汽车将成为未来中国IGBT发展最大推力---------------------------18◆现状---------------------------19•规模：全球IGBT市场规模有望突破80亿美元---------------------------20•全球市占率：英飞凌稳居IGBT榜首，中国厂商合计低于10%---------------------------21•中国竞争格局：强者更强，时代电气营收拔得头筹---------------------------22•中国厂商明细：产品多元化，斯达半导IGBT技术达第七代---------------------------23◆应用详解---------------------------24•新能源汽车：IGBT系决定电动车性能核心器件，占成本10%---------------------------25•充电桩：IGBT系充电桩功率转换核心，行业发展期带动需求---------------------------26•光伏：IGBT系提高光伏发电转化率核心器件---------------------------27•轨道交通：IGBT系牵引变流器核心器件---------------------------28◆供需分析---------------------------29•供需状态：本土厂商供给率不足20%，交期超39周，价格稳定---------------------------30•中国产量：等效8寸IGBT芯片年产突破340万片---------------------------31•需求（1/4）：新能源汽车IGBT新增规模有望突破200亿元32•需求（2/4）：中国充电桩IGBT新增市场规模有望达240亿元---------------------------33•需求（3/4）：光伏IGBT新增市场规模有望突破66亿元---------------------------34•需求（4/4）：轨道交通IGBT累计新增规模有望超130亿---------------------------35◼目录 4©2022LeadLeowww.leadleo.com半导体系列研究报告|2022/11www.leadleo.com400-072-5588◆相关标的---------------------------36•时代电气：轨交领域领导者，IGBT有望成为第二增长曲线---------------------------37•士兰微：IDM模式系产能保证，平台型功率龙头雏形初现---------------------------38•斯达半导：聚焦IGBT，新能源汽车+光伏系主要增长领域---------------------------39◆方法论---------------------------44◆法律声明---------------------------45◼目录 5©2022LeadLeowww.leadleo.com半导体系列研究报告|2022/11www.leadleo.com400-072-5588◆芯片：微电路、微芯片、集成电路，是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。◆半导体分立器件：半导体晶体二极管、半导体三极管及半导体特殊器件。◆封装测试：把初步生产出来的集成电路裸片放在一块起到承载作用的基板上，引出管脚后将其固定包装成为一个整体，然后检验元件的结构和电气功能，以保证半导体元件符合系统的需求的过程。◆IGBT：InsulatedGateBipolarTransistor的缩写，绝缘栅双极型晶体管，由双极结型晶体管（BJT）和金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件，是半导体器件的一种。◆BJT：BipolarJunctionTransistor，双极结型晶体管，是一种电流控制的半导体分立器件。◆MOSFET：Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，指金属氧化物场效应晶体管，是一种高频的半导体器件。◆IPM：IntelligentPowerModule，智能功率模块，一种将功率开关器件和驱动电路等集成在一起的半导体模块，智能功率模块，一种将功率开关器。◆VDMOS：VerticalDouble-diffusedMOSFET，垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管，MOSFET的一种。◆SCR：SiliconControlledRectifier，可控硅整流器。◆GTO：GateTurn-OffThyristor，可关断晶闸管，晶闸管的一种。◆GTR：GiantTransistor，巨型晶体管，一种双极型大功率高反压晶体管。◆导通压降：三极管和二极管导通时，两端的电压差。◆擎住效应：一种电流失效现象。◆离子注入：离子束射到固体材料以后，受到固体材料的抵抗而速度慢慢减低下来，并最终停留在固体材料中。◆载流子：可以自由移动的带有电荷的物质微粒。◆二极管：一种具有单向传导电流的电子器件。◆快恢复二极管（FRD）：一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管。◆三极管：晶体三极管，半导体基本元器件之一。◆电磁兼容性：设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。◼名词解释 6©2022LeadLeowww.leadleo.com半导体系列研究报告|2022/11www.leadleo.com400-072-5588◆频率：正弦交流电流在单位时间内作周期性循环变化的次数。◆赫兹：交流电中频率的基本单位。◆变频器：把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。◆高压变频器：针对频器3kV至10kV等高电压环境下运行的电动机而开发的变频器。◆DBC：DirectBondingCopper，由陶瓷绝缘体、铝氧化物或铝氮化物两面覆铜构成的一种导热绝缘板。◆电焊机：将电能转换为焊接能量的焊机。◆逆变焊机：一种新型的采用逆变技术的弧焊电源。◆EMI：电子产品工作会对周边的其他电子产品造成干扰。◆UPS：UninterruptiblePowerSystem，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。◆逆变器：将直流电变为交流电的电源设备。◆离子注入机：集成电路和部分半导体器件制造工序中的关键设备。◆超声波焊接：超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。◼名词解释 7©2022LeadLeowww.leadleo.com半导体系列研究报告|2022/11www.leadleo.com400-072-5588Chapter 1行业综述◼定义◼属性◼技术演进◼分类◼对比◼政策 8©2022LeadLeowww.leadleo.com半导体系列研究报告|2022/11www.leadleo.com400-072-5588图表：IGBT由MOSFET与BJT组成来源：电子产品世界.、头豹研究院IGBT（InsulatedGateBipolar）绝缘栅双极型晶体管，由金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）和双极结型晶体管（BJT）组成，IGBT综合了以上两种器件优点，驱动功率小而饱和压降低◼定义：IGBT= MOSFET + BJTGCEGSDCEBIGBTMOSFETBJT图表：IGBT结构示意图及等效电路图集电极（C）P+N+NN