车规级IGBT

摘要：从2015年到2022年，中国车规级IGBT行业的市场规模呈现快速增长的趋势。在此期间，市场规模从5.92亿元增长到近77.24亿元，增长了超过十倍。纯电动和混动车规级IGBT市场都呈现了显著增长。纯电动车规级IGBT市场规模从2015年的4.44亿元增长到2022年的近64.3亿元，增长了超过十倍。混动车规级IGBT市场规模也从2015年的1.48亿元增长到2022年的近12.94亿元，增长了近九倍。这表明纯电动汽车市场的蓬勃发展是驱动车规级IGBT市场快速增长的主要因素之一。

一、定义及分类

IGBT——电力电子行业里的“CPU”。IGBT是绝缘栅双极型晶体管的缩写，是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品。IGBT作为工业控制及自动化领域的核心元器件，广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等众多领域。它能够根据信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的。

车规级IGBT是指用于新能源汽车的IGBT产品。

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种功率半导体器件，常用于电力电子应用中。车规级IGBT特指适用于汽车电子领域的IGBT产品。按照集成程度可分为单模块IGBT、多模块IGBT；根据额定电压可分成抵押车轨迹IGBT、高压车规级IGBT；根据最大工作温度可分为低温车规级IGBT、高温车规级IGBT；根据最大电流可分为小电流车规级IGBT、大电流车规级IGBT等。

二、发展历程

中国车规级IGBT行业发展历程可分为五个阶段，第一阶段为1980年代的起步阶段，中国开始引进IGBT技术，并进行基础研究；第二阶段为1990年代的自主研发阶段，此时中国在IGBT技术上开始进行自主研发国内企业逐渐掌握了IGBT核心技术，开始生产车规级IGBT产品；第三阶段为2000年代技术成熟阶段，国内企业开始扩大生产规模，提高产品质量和稳定性；第四阶段为2010年代的崛起阶段，国内企业不断创新，推出多款性能优异、价格具有竞争力的车规级IGBT产品；第五阶段为2020年代的领先地位，产品性能、可靠性和功率密度持续提高，满足了多样化的汽车电子需求。

三、行业政策

近年来为了推动功率半导体行业尤其是IGBT产业健康快速发展，国家相关部门不仅制定了相关的一系列政策措施，还不断加大扶持力度。其中，IGBT曾被划为02专项重点扶持项目实施长达15年并于2021年成功收官。同时，IGBT国产化还是国家十四五规划中关键半导体器件的发展重点之一。来自市场需求持续增长和国家大量投入资金的双重刺激，不仅吸引了一批拥有丰富IGBT经验的海外华人归国，也给包括斯达半导、比亚迪、中车时代电气等在内的企业提供了掌握IGBT核心技术的机会，进一步推进IGBT国产化进程，早日摆脱IGBT产品进口依赖这一现状。

四、行业壁垒

1、技术壁垒

车规级IGBT行业是技术密集的行业，其产品研发、设计、制造涉及半导体技术、电力技术、微电子技术等。产品的生产需要全面掌握扩散、芯片制造、封装、测试等技术，必须具备强大的整体技术实力、完备的质量体系、完整的工艺装备和检测试验手段，其工艺设计和工艺过程控制的要求非常高。另外，行业非标设备很多，需要专门定制、自制，或对标准设备进行专业的改造，其工艺方法也大多不通用，掌握难度很大。

2、人才壁垒

车规级IGBT企业生产规模的不断扩大，以及客户对车规级IGBT的经济效益需求的不断提高，都促使企业需要不断增强其对新产品、新技术的研发力度，增强企业的市场竞争力。由于车规级IGBT行业综合性强，专业人才不仅需要具备一定的技术水平和研发能力，还要具备丰富的实战经验来对下游客户进行技术指导和培训。目前，国内具有上述背景的专业人才较为紧缺，将对新进入者形成一定的障碍。

3、品牌壁垒

随着车规级IGBT行业的不断发展，行业竞争也由原来单一的价格竞争模式，转向以品质和服务为核心的品牌竞争模式。行业新进入者，从品牌创立到品牌被认可需要较长的时间。因此，车规级IGBT行业具有品牌壁垒。

五、产业链

车规级IGBT行业上游为半导体设备、封装材料、EDA软件等。上游行业的发展至关重要，直接影响车规级IGBT业原料的供给数量和质量。行业下游面向新能源汽车，下游的销售既是中游的车规级IGBT业产品的流通端也是行业企业品牌影响力的作用端，过硬的产品质量和完善的销售网络是企业核心竞争力所在。

车规级IGBT行业产业链

封装材料

上海飞凯材料科技股份有限公司

宏昌电子材料股份有限公司

潮州三环（集团）股份有限公司

宁波康强电子股份有限公司

深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司

深南电路股份有限公司

长沙岱勒新材料科技股份有限公司

珠海越亚半导体股份有限公司

半导体设备

浙江晶盛机电股份有限公司

深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司

中微半导体设备（上海）股份有限公司

北方华创科技集团股份有限公司

沈阳芯源微电子设备股份有限公司

北京华峰测控技术股份有限公司

EDA软件

京微雅格（北京）科技有限公司

广东高云半导体科技股份有限公司

北京中电华大电子设计有限责任公司

深圳市深微国芯科技有限公司

宏羚科技（上海）有限公司

北京华大九天软件有限公司

新华三技术有限公司

上游

斯达半导体股份有限公司

比亚迪股份有限公司

英飞凌

意法半导体

中游

新能源汽车

下游

六、行业现状

从2015年到2022年，中国车规级IGBT行业的市场规模呈现快速增长的趋势。在此期间，市场规模从5.92亿元增长到近77.24亿元，增长了超过十倍。车规级IGBT市场的需求持续增加，且增速较为稳定。从数据中可以看出，纯电动和混动车规级IGBT市场都呈现了显著增长。纯电动车规级IGBT市场规模从2015年的4.44亿元增长到2022年的近64.3亿元，增长了超过十倍。混动车规级IGBT市场规模也从2015年的1.48亿元增长到2022年的近12.94亿元，增长了近九倍。这表明纯电动汽车市场的蓬勃发展是驱动车规级IGBT市场快速增长的主要因素之一。

七、发展因素

1、有利因素

（1）政策支持与推动

随着中国政府对新能源汽车产业的重视，一系列鼓励和扶持政策相继出台，为车规级IGBT行业的发展创造了有利环境。例如，国家对新能源汽车的购置税减免、补贴政策以及双积分政策等，都极大地促进了新能源汽车的普及和行业发展。这些政策不仅提高了消费者对新能源汽车的接受度，还促使汽车制造商加大在新能源汽车技术研发和生产上的投入，从而推动了车规级IGBT的需求增长。

（2）市场潜力巨大

中国是全球最大的汽车市场，随着消费者对汽车性能和环保要求的提高，新能源汽车市场呈现出快速增长的趋势。车规级IGBT作为新能源汽车电机控制器的重要元器件，其市场需求也随之不断增长。同时，中国政府提出的“碳中和”目标，进一步推动了新能源汽车市场的发展，为车规级IGBT行业带来了巨大的市场潜力。

（3）技术创新与产业链完善

中国车规级IGBT行业在技术方面不断取得突破，自主创新能力不断提升。国内企业通过引进、消化和吸收国际先进技术，逐步掌握了车规级IGBT的设计和制造工艺，并不断进行技术升级和产品创新。此外，中国在半导体材料、设备、封装测试等方面也取得了一系列重要进展，推动了车规级IGBT产业链的完善。这使得国内车规级IGBT行业在产能、品质和成本等方面具备了更强的竞争优势。

2、不利因素

（1）技术壁垒

车规级IGBT作为高端制造领域的关键元器件，其技术含量较高，涉及多个学科领域，如电力电子、材料科学、机械制造等。目前，虽然中国在车规级IGBT领域取得了一定的技术突破，但与国际领先企业相比，仍存在一定差距。这主要体现在产品性能、稳定性、可靠性等方面。由于技术壁垒的存在，中国车规级IGBT行业在高端市场上面临着较大的竞争压力。

（2）原材料和设备依赖进口

车规级IGBT的制造需要高纯度硅材料、特殊气体等原材料和先进的生产设备。目前，这些关键原材料和设备主要依赖进口，这使得中国车规级IGBT行业的生产成本较高，同时也制约了行业的自主创新能力和市场竞争力。

（3）人才短缺

车规级IGBT行业的发展需要大量高素质的专业人才，如芯片设计、工艺制程、可靠性测试等方面的人才。然而，目前中国在高端人才储备方面相对不足，尤其是具备丰富经验和专业技能的高端人才短缺。这制约了中国车规级IGBT行业的快速发展，也不利于提升企业的研发实力和技术水平。

八、竞争格局

车规级IGBT壁垒极高，除了对产品的可靠性、安全性、稳定性等方面有严苛的要求，下游企业的测试认证周期较长，导入时间通常需1-2年以上。品牌和口碑的背书有利于公司持续开拓导入更多客户，巩固其龙头地位并占据更多市场份额，提高潜在竞争对手进入该行业的壁垒，从而形成正向循环。目前行业中主要本土企业为东风汽车集团有限公司、江苏宏微科技股份有限公司、吉林华微电子股份有限公司、斯达半导体股份有限公司等。

2022年斯达半导公司生产的应用于主电机控制器的车规级IGBT模块持续放量，合计配套超过120万辆新能源汽车，其中A级及以上车型超过60万辆，同时公司在车用空调，充电桩，电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提高。2022年公司车规级产品在海外市场取得进一步突破。公司车规级IGBT模块获得多家国际一线品牌Tier1定点；公司车规级SiC模块开始在海外市场小批量供货。此外，搭载公司车规级IGBT模块的车型已远销欧洲、东南亚、南美等地区。公司年报显示，2022年斯达半导体收入为22.25亿元。

九、发展趋势

与硅基半导体相比，碳化硅具有高性能、低损耗和低成本等优势。其高性能包括功率密度高、耐高温、高压、高频和高速等特点。由于功率密度高，设备可以做得更小，而高频特性使得电容和电感体积要求减少，从而降低了系统尺寸。碳化硅的高压特性和减小的系统体积也使能耗损失减小，从而提高了能源利用效率，降低了系统成本。目前，碳化硅已经在高铁列车、电动汽车充电系统等需要高电压功率模块领域得到应用，并取得了良好的效果。它弥补了传统的IGBT在大功率高电压方面的不足，因此是IGBT的理想替代品。未来，碳化硅的发展方向是更低电压和更小功率的乘用车领域，预计可以将新能源汽车的效率至少提高10%以上。