IGBT模塊發(fā)展前景及競爭格局分析

IGBT(絕緣柵雙極型晶體管），是由 BJT(雙極結(jié)型晶體三極管) 和 MOS(絕緣柵型場效應管) 組成的器件，主要用于實現(xiàn)電壓、頻率、直流交流轉(zhuǎn)換等功能，被稱為電力電子裝置的“CPU”。

但IGBT相比于 MOSFET 制造難度更高、結(jié)構(gòu)更復雜，可承受的電壓也更大。一般 MOSFET 器件或模組的可承受20-800V，而 IGBT 可承受1000V以上的高電壓。

所以IGBT被廣泛應用于光伏/風電設(shè)備、新能源汽車、充電樁、家電、儲能、軌道交通、電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域。

近年來，國家大力推行碳中和，驅(qū)動了清潔能源發(fā)電快速發(fā)展，以及電動汽車滲透率的迅速提升，這些都將驅(qū)動IGBT的強勁增長。

IGBT供需狀態(tài)？國產(chǎn)替代情況？未來拉動IGBT增長主要幾個行業(yè)？IGBT中國企業(yè)競爭格局如何？

下面針對以上問題梳理如下：

一、IGBT供需狀態(tài)：國內(nèi)供給率不足20%，國產(chǎn)替代空間廣闊！

根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，中國2021年IGBT需求量達1.32億只，中國IGBT產(chǎn)量僅0.258億只。根據(jù)富昌電子數(shù)據(jù)，IGBT廠商交期均超39周，價格穩(wěn)定。

現(xiàn)階段中國IGBT產(chǎn)線主要為6、8寸線，IDM廠商中僅士蘭微、華潤微擁有12寸產(chǎn)線，且僅士蘭微12寸產(chǎn)線投產(chǎn)。

據(jù)機構(gòu)預測，IGBT下游未來新增需求廣闊，預計到2025年，總體有望超600億。

1.新能源車需求：IGBT新增規(guī)模有望突破200億元。

2022年中國新能源汽車IGBT新增市場規(guī)模有望達94.61億元，據(jù)預測，2025年市場新增規(guī)模有望達206.77億元，2021-2025年CAGR為33.92%。

電機驅(qū)動系統(tǒng)約占整車成本15%-20%，IGBT約占電機驅(qū)動系統(tǒng)成本50%，故IGBT占整車成本7.5%-10%。

隨著新能源汽車動力性能增強，IGBT 組件使用個數(shù)隨之上升，例如MHEV48V動力馬達輸出比例僅20%，其IGBT組件數(shù)量約為2~5個，BEV A動力馬達輸出比例為100%，其IGBT組件數(shù)量則為90~120個。

隨著新能源汽車的動力性能增強，IGBT 組件數(shù)量也在提升，帶動整體IGBT價值量提升。

2.中國充電樁需求：IGBT新增市場規(guī)模有望達240億元。

2022年中國充電樁IGBT新增市場規(guī)模有望達129.15億元，據(jù)預測，2025年市場規(guī)模有望達239.17億元，2021-2025年CAGR為33.92%。

充電樁行業(yè)進入發(fā)展期，帶動IGBT需求增長。

我國充電樁行業(yè)發(fā)展在經(jīng)歷了萌芽期和擴張期后，目前已經(jīng)進入發(fā)展期。國家重視充電基礎(chǔ)設(shè)施建造，把“充電樁建設(shè)”納入了新基建一部分，同時各地方政府針對充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進行相關(guān)政策積極引導和財政補貼。

3.光伏：IGBT新增市場規(guī)模有望突破66億元。

樂觀估計下，2030年中國光伏IGBT新增市場規(guī)模有望達66.39億元，2021-2030年CAGR為8.69%，保守估計下2030年有望達42.98億元。

IGBT是光伏逆變器提高光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化率核心器件。在太陽能光伏發(fā)電過程中IGBT作為開關(guān)器件，有助于減少整個系統(tǒng)非必要損耗，提高光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化率的核心器件。

4.軌道交通：IGBT累計新增規(guī)模有望超130億。

2025年軌道交通IGBT累計新增市場規(guī)模有望達到132.06億元，其中城市軌道占比超過50%，動車、電力機車分別占19.22%、24.58%。

IGBT系牽引變流器核心器件。交流傳動技術(shù)系現(xiàn)代軌道交通牽引傳動主流選擇和核心技術(shù)。

總結(jié)：近年來，新能源大發(fā)展的東風，帶來了IGBT大增長的春天。我國又是全球最大的IGBT需求市場，產(chǎn)業(yè)具有較大的發(fā)展前景，但我國IGBT自給率不足20%，未來國產(chǎn)替代仍有較大的提升空間。

疊加我國IGBT產(chǎn)品性能已經(jīng)逐漸成熟，部分產(chǎn)品性能可對標海外IGBT大廠產(chǎn)品，加速國產(chǎn)化IGBT產(chǎn)品市場滲透，逐步切入高端市場，未來發(fā)展空間廣闊。

二、IGBT中國競爭格局：強者更強，時代電氣營收拔得頭籌！

根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，全球IGBT市場有望于2026年達84億美元，其中工業(yè)應用與家電占比最大，合計51.19%，電動汽車與充電樁增速最快，2020-2026年CAGR超20%。

英飛凌多年穩(wěn)居IGBT各細分領(lǐng)域榜首地位，2020年其IGBT各領(lǐng)域全球市場率超過30%，中國龍頭斯達半導體、士蘭微等進入全球前十，市占率合計不及10%。

國內(nèi)IGBT領(lǐng)先企業(yè)均以IDM模式為主，時代電氣營收以108.76億元成為國內(nèi)絕對龍頭，F(xiàn)abless廠商產(chǎn)能受限，若產(chǎn)能得到充足保障有望晉升第二梯隊。

國內(nèi)IGBT行業(yè)競爭格局呈以下狀況：

1）第一梯隊為時代電氣 ，從2022前三季度營業(yè)收入、凈利潤及研發(fā)投入三個維度來看，時代電氣系唯一收入超100億元廠商，其2022Q1-Q3營收為108.76億元，凈利潤、研發(fā)費用分別為15.73及10.70億元。

時代電氣深耕軌道交通領(lǐng)域，橫向拓展至光伏、新能源汽車等賽道，打造“器件+系統(tǒng)+整機”產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；

2）第二梯隊為華潤微、士蘭微 、揚杰科技等，其中士蘭微為IPM龍頭，應用領(lǐng)域以變頻家電、工控為主，已突破光伏及新能源汽車領(lǐng)域；

華潤微產(chǎn)品以工控為主，采用IDM模式，各環(huán)節(jié)協(xié)同效應顯著；

揚杰科技產(chǎn)品以光伏、工控為主，采用IDM一體化和Fabless并行的經(jīng)營模式。

第二梯隊企業(yè)2022年前三季度營收在40-80億元之間，凈利潤集中于5-10億元之間，其中華潤微凈利潤為20.38億元，位于國內(nèi)IGBT廠商之首，研發(fā)費用在2-7億元之間。

3）第三梯隊以國內(nèi)領(lǐng)先Fabless企業(yè)為主，如斯達半導、新潔能 、東微半導、宏微科技、派瑞股份等。

上述企業(yè)產(chǎn)能受制于代工廠，倘若產(chǎn)能得以保證，有望爬升至第二梯隊，第三梯隊企業(yè)2022年前三季度營收在1-20億元之間，凈利潤在6億元以下，研發(fā)費用在0.05-1.5億元之間。