半导体行业深度报告（三）：新能源打开IGBT天花板，新产能蓄力国产企业新台阶

行业研究 行业深度 电子 证券研究报告 HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 [Table_Reportdate] 2023年10月15日 [table_invest] 超配 [Table_NewTitle] 新能源打开IGBT天花板，新产能蓄力国产企业新台阶 ——半导体行业深度报告（三） [Table_Authors] 证券分析师 方霁 S0630523060001 fangji@longone.com.cn [table_stockTrend] [table_product] 相关研究 1. 宏微科技（688711）：乘风新能源创宏伟蓝图、增添新产能以积微成著 2. 存储市场柳暗花明，国产替代未艾方兴——半导体行业深度报告（二） 3. 入空驭气奔如电，电子气体国产进程有望加速突破——半导体行业深度报告（一） [table_main] 投资要点： ➢ IGBT是功率器件中的复合型器件，被称为电子电力行业的“CPU”和新能源“芯片”。IGBT是双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应管（MOS）结合组成的，综合BJT高电流密度和MOS高输入阻抗的特点，具有驱动功率小而饱和压降低的显著性能优势，在电子元器件中发挥电源开关和电能转换两大功能，广泛应用于新能源汽车、工业控制、白色家电、新能源发电、轨道交通等领域，其中车规级IGBT的安全稳定性要求高于消费级和工业级IGBT。自问世以来，IGBT不断在技术迭代，主要向着降低开关损耗和创建更薄的结构方向改善和发展，其纵向结构、栅极结构以及硅片加工工艺方面不断升级改进，共经历了七次大型技术演变，各项指标在演变中不断优化。目前，IGBT芯片已经迭代至第七代精细沟槽棚场截止型IGBT，但考虑成本后，应用最广泛的仍是IGBT第四代产品。 ➢ 我们预计2026年中国IGBT市场规模将达到685.78亿元，2022-2026年CAGR有望达21.48%。受益于新能源领域的快速发展，我国IGBT市场不断扩张推向新高点，其中新能源汽车是最重要的驱动力。根据我们测算，国内新能源汽车IGBT市场规模将从2022年的130.98亿元快速增长至2026年的407.84亿元，年复合增速为32.84%；新能源发电是第二大IGBT增量市场，随着光伏、风电新增装机量的快速提升，我国新能源发电IGBT市场规模将在2026年达到44.19亿元，CAGR为21.34%。下游应用领域中，新能源汽车市场占比最大，2022年从42%有望逐步提升至2026年的60%，其次为工控、变频白电和新能源发电，预期2026年占比分别为18%、15%以及6%，轨道交通体量相对较小，预期2026年占比为1%。在节能减排政策的背景下，工业控制、变频白色家电等节能效果明显的产品近年来市场规模也实现持续稳定增长。 ➢ 2021全球IGBT单管和模块TOP3企业均为海外企业，市场份额分别为53%和56%，国内企业士兰微在单管市场中份额为4%，斯达半导和中车时代在模块市场中份额分别为3%和2%，随着国产替代程度加深，国产化率在2023年有望升至32.90%。根据Omdia数据，2021年全球IGBT单管和模块市场中，海外企业英飞凌、富士电机、三菱电机占据了一半以上的市场份额，CR3分别为53%和56%，其中英飞凌的市场份额分别为29%和33%，占据绝对龙头地位，这些欧美日厂商资金实力雄厚、技术水平领先、产业经验丰富，以IDM模式为主导凭借先发优势抢占了绝大部分市场份额。国内厂商所占市场份额较低，2021年全球IGBT单管市场中只有士兰微进入前十大厂商，占比为4%，2021年全球IGBT模块市场中只有斯达半导和中车时代进入前十大厂商，占比分别3%和2%。短期海外龙头厂商交货周期维持稳定，同时下游需求仍保持活跃为国产厂商发展带来了机遇，国内厂商多为Fabless模式，正逐步向IDM转型突破产能受限问题，国产替代稳步推进，根据中商产业研究院数据，IGBT国产化率将在2023达到32.90%。 ➢ 建议关注车规级及新能源IGBT赛道优质标的。IGBT市场在新能源领域推动和政策支撑下将迎来快速增长期，新能源汽车市场是最充足的驱动力，车规级IGBT的认证周期长、技术壁垒高、受到客户认可难度大，国内厂商正进一步实现技术突破同时扩张产能布局提高核心竞争力，国产替代正驶入加速带。建议关注：IGBT模块龙头企业斯达半导、IGBT行业领军企业宏微科技、轨交和车规级IGBT龙头企业时代电气、半导体IDM龙头企业士兰微、IDM+Fabless模式相结合企业扬杰科技、ODM+功率半导体龙头企业闻泰科技。 ➢ 风险提示：1）新能源发展不及预期；2）技术迭代不及预期；3）产能建设不及预期。 -15%-7%2%10%18%26%34%22-1023-0123-0423-07申万行业指数:电子(0727)沪深300 证券研究报告 HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN 2/51 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度 正文目录 1. IGBT是电子电力行业的“CPU”.................................................... 5 1.1. IGBT是功率器件中的“结晶” ......................................................................... 5 1.2. IGBT技术不断迭代，产品推陈出新 ........................................................... 10 2. IGBT搭乘新能源快车打开增长空间天花板 ................................ 15 2.1. 新能源汽车市场成为IGBT增长最充足动力 ............................................... 15 2.2. 新能源发电前景广阔驱动IGBT增长 .......................................................... 17 2.3. 工业控制平稳发展支撑IGBT行业需求 ...................................................... 19 2.4. 家电智能化催生IGBT模块增长 ................................................................. 20 2.5. 轨道交通助力IGBT市场增长..................................................................... 22 2.6. 国内IGBT市场乘风新能源领域迅速扩张 ................................................... 24 3. 国产IGBT崛起有望重塑海外寡头垄断格局 ............................... 26 3.1. 行业壁垒成为IGBT集中度高的内在因素 ................................................... 26 3.1.1. 技术壁垒 ................................................................................................. 26 3.1.2. 市场壁垒 ................................................................................................. 27 3.2. 海外龙头主导IGBT市场 ............................................................................ 28 3.3. 海外龙头短期内交货周期与价格维持稳定态势 ........................................... 32 3.4. 国内厂商产能逐步释放加速国产替代 ......................................................... 33 4. 公司介绍 .................................................................................... 35 4.1. 斯达半导：全球IGBT模块市场第六、国内第一 ........................................ 35 4.2. 时代电气：国内轨交和车规级IGBT龙头企业............................................ 37 4.3. 士兰微：国内半导体IDM龙头，IGBT业务高速增长 ................................. 40 4.4. 宏微科技：国内IGBT行业领军企业，产能规划清晰 ................................. 42 4.5. 扬杰科技：国内IDM+Fabless相结合，功率器件产品布局多样化 ............. 44 4.6. 闻泰科技：国内ODM+功率半导体龙头，海内外晶圆厂持续扩产 .............. 47 5. 投资建议 .................................................................................... 49 6. 风险提示 .................................................................................... 50 证券研究报告 HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN 3/51 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度 图表目录 图1 功率半导体产品分类............................................................................................................... 5 图2 IGBT结构图 ........................................................................................................................... 6 图3 功率半导体器件应用领域 ....................................................................................................... 7 图4 某半桥结构IGBT模块产品示意图 ......................................................................................... 7 图5 某半桥IGBT模块内部芯片示意图 ......................................................................................... 7 图6 IPM模块较IGBT模块技术改进点 ...................................................