IGBT持續(xù)走強(qiáng)，頭部公司紛紛擴(kuò)產(chǎn)

作者：豐寧

從缺芯潮緩解轉(zhuǎn)向下游市場需求疲軟，在半導(dǎo)體賽道的周期性寒冬之下，各家企業(yè)相繼采取措施，減產(chǎn)、縮減投資等逐漸成為行業(yè)廠商度過危機(jī)的主要方式之一。

不過在半導(dǎo)體諸多賽道中，有這樣一個細(xì)分領(lǐng)域，它未受市場景氣度的影響，持續(xù)繁榮向上。這便是IGBT。

?01、IGBT的市場格局

根據(jù)IGBT的產(chǎn)品分類來看，按照其封裝形式的不同，可分為IGBT分立器件、IPM模塊和IGBT模塊。IGBT分立器件主要應(yīng)用在小功率的家用電器、分布式光伏逆變器；IPM模塊應(yīng)用于變頻空調(diào)、變頻洗衣機(jī)等白色家電產(chǎn)品；而IGBT模塊應(yīng)用于大功率變頻器、新能源車、集中式光伏等領(lǐng)域。

根據(jù)工作環(huán)境的電壓不同，IGBT可以分為低壓（600V以下）、中壓（600V－1200V）、高壓（1700V－6500V）。一般低壓IGBT常用于變頻白色家電、新能源汽車零部件等領(lǐng)域；中壓IGBT常用于工業(yè)控制、新能源汽車等領(lǐng)域；高壓IGBT常用于軌道交通、電網(wǎng)等領(lǐng)域。

如今隨著新能源汽車的發(fā)展，對功率器件IGBT的需求量日益增加，被譽(yù)為“功率器件心臟”的IGBT也自此進(jìn)入前所未有的緊缺局面。

根據(jù)頭部IGBT廠商市場份額分析，歐洲地區(qū)約占IGBT芯片市場的35%，主要參與者有英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等；亞太地區(qū)占比約為30%-35%，主要競爭者有三菱電機(jī)、富士電機(jī)、日立等；北美市場份額約為15%，主要競爭者有安森美、德州儀器等。

隨著新能源的爆火，IGBT缺貨成了近年來的“家常便飯”。根據(jù)富昌電子的數(shù)據(jù)，目前英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等IGBT國際大廠的訂單整體處于相對飽滿的狀態(tài)，價格整體而言也比較穩(wěn)定，產(chǎn)品交期普遍在39周以上，尤其是風(fēng)光儲IGBT等部分緊缺料交期還在52周以上。

據(jù)悉，作為IGBT全球龍頭，英飛凌目前積壓的汽車訂單為290億歐元，是汽車行業(yè)預(yù)期收入的2倍。安森美在未來12個月內(nèi)則仍有57億美元的LTSA承諾訂單，在報(bào)告期內(nèi)，公司與一家OEM簽訂了750V和1200V電動汽車牽引逆變器的長期合作協(xié)議，使公司未來能夠支持更高的產(chǎn)量。

如此緊張的供需格局，為國產(chǎn)IGBT廠商的發(fā)展打開了切口。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年1-7月，共有17個IGBT項(xiàng)目啟動或簽約，累計(jì)投資超過150億元，表明中國企業(yè)在IGBT領(lǐng)域的擴(kuò)張迅速。下面具體看一下中國有哪些優(yōu)秀的IGBT廠商，以及這些廠商目前取得的成績。

?02、十家國產(chǎn)IGBT廠商技術(shù)情況

具體來看，士蘭微、華潤微、新潔能、華微電子、比亞迪、宏微科技均已經(jīng)擁有中低壓IGBT產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，而具備高壓IGBT芯片生產(chǎn)能力的中國廠商則只有時代電氣和斯達(dá)半導(dǎo)兩家。

自問世以來，IGBT不斷進(jìn)行技術(shù)迭代，主要向著降低開關(guān)損耗和創(chuàng)建更薄的結(jié)構(gòu)方向改善和發(fā)展。其在縱向結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)以及硅片加工工藝方面不斷升級改進(jìn)，共經(jīng)歷了七次大型技術(shù)演變，各項(xiàng)指標(biāo)在演變中不斷優(yōu)化。目前，IGBT芯片已經(jīng)迭代至第七代精細(xì)溝槽柵場截止型IGBT，但考慮成本后，應(yīng)用最廣泛的仍是IGBT第四代產(chǎn)品。

斯達(dá)半導(dǎo)在中國IGBT市場的市占率排名第一，其優(yōu)勢在于IGBT模塊，主要覆蓋新能源汽車和工控領(lǐng)域。2013年斯達(dá)半導(dǎo)開始專注新能源汽車IGBT模塊的研發(fā)，目前其IGBT電壓等級涵蓋范圍為100V～3300V，率先實(shí)現(xiàn)第七代IGBT產(chǎn)品的研發(fā)。

時代電氣的IGBT布局比較特殊，其IGBT器件在城市軌道交通、高速鐵路以及電力機(jī)車方面具有廣泛應(yīng)用。時代電氣的IGBT模塊在市場中位居第二位，僅次于斯達(dá)半導(dǎo)。其IGBT產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)750V—6500V全電壓覆蓋，在國內(nèi)IGBT供應(yīng)商中電壓覆蓋范圍最廣，也是國內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)3300V以上軌交、電網(wǎng)等高壓領(lǐng)域覆蓋的公司。目前，時代電氣第七代IGBT技術(shù)已研發(fā)成功。

士蘭微的產(chǎn)品以IGBT單管和IPM模塊為主，在白電和工控領(lǐng)域具備顯著市場地位。此外其車規(guī)IGBT產(chǎn)品通過部分汽車廠商測試，開始小批量供貨；光伏IGBT單管已在國內(nèi)部分光伏客戶逐步上量。士蘭微已經(jīng)推出了英飛凌的第七代產(chǎn)品，目前還處在送審階段，離量產(chǎn)還有距離。

華微電子布局第六代IGBT技術(shù)，電壓覆蓋范圍為360-1350V，其IGBT產(chǎn)品主要應(yīng)用在光伏逆變、智慧家居、工業(yè)控制、新能源汽車等領(lǐng)域。新潔能的IGBT產(chǎn)品作為光伏、儲能行業(yè)的重點(diǎn)應(yīng)用產(chǎn)品，目前已經(jīng)迭代至第七代產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷售。

揚(yáng)杰科技主要布局第四代IGBT技術(shù)，產(chǎn)品主要應(yīng)用于工控和消費(fèi)電子等領(lǐng)域。比亞迪半導(dǎo)體和宏微科技等公司應(yīng)用第五代IGBT技術(shù)，產(chǎn)品分別應(yīng)用于汽車、工業(yè)、新能源、消費(fèi)電子和工控、光伏、新能源汽車等。

華潤微于2022年推出第五代高性能IGBT系列產(chǎn)品，適用于光伏逆變器及儲能系統(tǒng)、充電樁、不間斷電源系統(tǒng)（UPS）、車載充電機(jī)（OBC）等領(lǐng)域。

振華永光的IGBT訂貨情況顯示，截至2023年5月31日，第六代IGBT功率模塊的用戶數(shù)量同比增長42.9%，IGBT訂貨金額同比增長100%以上，未來預(yù)期在伺服電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域均會有良好表現(xiàn)。2023年6月，振華永光成功研制出第七代IGBT芯片的1200V/900A功率模塊，該產(chǎn)品參數(shù)性能可完全對標(biāo)世界一流企業(yè)第七代同類產(chǎn)品。

?03、汽車和光伏兩大應(yīng)用領(lǐng)域

上車和應(yīng)用情況

具體來看，斯達(dá)半導(dǎo)與國內(nèi)大部分主流車企已取得合作關(guān)系，當(dāng)前客戶包括比亞迪、廣汽、長安、奇瑞、北汽等。半年報(bào)顯示，上半年斯達(dá)半導(dǎo)生產(chǎn)的應(yīng)用于主電機(jī)控制器的車規(guī)級IGBT模塊持續(xù)放量，合計(jì)配套超過60萬輛新能源汽車，其中A級及以上車型超過40萬輛，同時公司在車用空調(diào)，充電樁，電子助力轉(zhuǎn)向等新能源汽車半導(dǎo)體器件份額進(jìn)一步提高。與此同時，公司基于第七代微溝槽TrenchFieldStop技術(shù)的750V車規(guī)級IGBT模塊大批量裝車。

時代電氣主供中車旗下商用車，目前已大批量供貨廣汽、東風(fēng)、小鵬、理想等客戶。今年10月30日，時代電氣發(fā)布的投資者關(guān)系活動記錄表顯示，在問到車規(guī)IGBT模塊的四季度和明年價格走勢時，時代電氣表示2022年車規(guī)IGBT模塊大概供100萬個模塊，約70萬臺車，截至2023年三季度，已經(jīng)完成了去年全年的量。全年希望可以做到100萬臺車。

士蘭微當(dāng)前主供客戶包括零跑、匯川、上汽、吉利等廠商。宏微科技正在和一汽、北汽、長城等廠商進(jìn)行定點(diǎn)項(xiàng)目認(rèn)證工作；比亞迪半導(dǎo)體的IGBT以自用為主。

新潔能的汽車電子客戶有比亞迪、理想、蔚來、小鵬等。揚(yáng)杰科技的新能源汽車行業(yè)客戶有寧德時代、賽力斯、比亞迪等。華潤微的IGBT產(chǎn)品已經(jīng)成功進(jìn)入了比亞迪、長城、吉利等知名車企。

光伏IGBT是一大市場

從目前光伏IGBT行業(yè)的進(jìn)展及彈性來看，斯達(dá)半導(dǎo)、新潔能、宏微科技以及揚(yáng)杰科技這幾家公司受到諸多關(guān)注。

在光伏儲能行業(yè)，斯達(dá)半導(dǎo)可以提供基于自主650/1200V單管IGBT和模塊為戶用/工商業(yè)/地面電站的全部解決方案，已成為戶用和工商業(yè)并網(wǎng)逆變器和儲能逆變器的主要供應(yīng)商。目前光伏電站、大儲需求旺盛，公司的IGBT模塊在光伏、儲能里面均有大批量應(yīng)用。斯達(dá)半導(dǎo)風(fēng)光儲營收占比預(yù)計(jì)在15%-20%。

宏微科技在光伏領(lǐng)域主要以單管為主，近年來則憑借和大客戶的合作定制開發(fā)，在模塊領(lǐng)域亦取得快速突破。目前公司光伏逆變器用80A模塊開發(fā)進(jìn)展順利，2022年上半年已大批量交付；800A/1200V等級的光伏大功率模塊已立項(xiàng)研發(fā)；公司的M5i微溝槽650V系列在光伏行業(yè)所使用的單管產(chǎn)品上獲得驗(yàn)證和批量交付，針對UPS和光伏行業(yè)領(lǐng)域同期推出新的定制模塊產(chǎn)品規(guī)格，進(jìn)展順利。

新潔能是近期在光伏領(lǐng)域增速最快的公司之一。在光伏儲能領(lǐng)域，公司的IGBT產(chǎn)品已經(jīng)大量供應(yīng)國內(nèi)80%以上的TOP10企業(yè)，客戶包括德業(yè)、陽光、錦浪、固德威、上能等，已成為多家龍頭客戶單管IGBT第一大國產(chǎn)供應(yīng)商。

揚(yáng)杰科技憑借光伏二極管等產(chǎn)品積累的豐富客戶資源(包括華為、陽光電源等客戶) ，快速的切入到光伏和新能源汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈之中，在光伏、新能源等領(lǐng)域的產(chǎn)品快速起量。去年第三季度新能源收入占比30%(光伏為主)，和工業(yè)占比相近新能源中大部分為光伏SBD，IGBT也在快速成長。

?04、產(chǎn)能與擴(kuò)產(chǎn)

據(jù)悉，目前國內(nèi)的車規(guī)級IGBT年內(nèi)的訂單基本都被鎖定。時代電氣在與機(jī)構(gòu)交流中直言，從市場的訂單狀況來看，目前IGBT的需求很旺盛，很多重要客戶選擇簽了3年的長約(2024-2026年)?！肮炯逼刃枰狪GBT三期的新產(chǎn)能，來緩解行過于旺盛的市場需求。”

產(chǎn)能緊缺之下，各大IGBT企業(yè)相繼擴(kuò)產(chǎn)。

2021年，斯達(dá)半導(dǎo)定增獲得發(fā)審委通過，將募資35億元用于IGBT芯片、SiC芯片的研發(fā)及生產(chǎn)。預(yù)計(jì)將會達(dá)成6英寸IGBT產(chǎn)能30萬片/年，6英寸SiC芯片產(chǎn)能6萬片/年。具體投產(chǎn)時間未知。

根據(jù)時代電氣在10月的投資者關(guān)系活動記錄表，其IGBT一期加二期設(shè)計(jì)達(dá)產(chǎn)產(chǎn)能是36萬片，到目前月度可以提升到將近4萬片，全年可以到45萬片，截至三季度末，半導(dǎo)體內(nèi)銷加外銷一共約25億。IGBT產(chǎn)品中約四分之三是中低壓產(chǎn)品，中低壓產(chǎn)品中車規(guī)又占約60%。

針對IGBT產(chǎn)能缺口，公司目前主要是通過提升自身產(chǎn)能利用率、良率來解決，預(yù)計(jì)今年產(chǎn)能比去年有約30%的增長。公司新產(chǎn)線建設(shè)也十分順利，預(yù)計(jì)明年第三季度開始投產(chǎn)。

關(guān)于產(chǎn)線建設(shè)情況。2022年10月，時代電氣啟動了IGBT三期新產(chǎn)線建設(shè)準(zhǔn)備工作，公司此前已投資建設(shè)了一期、二期產(chǎn)線。三期總投資額111億元，其中宜興項(xiàng)目投資58億元、株洲項(xiàng)目53億元。宜興項(xiàng)目，一期規(guī)劃產(chǎn)能是年產(chǎn)36萬片8英寸IGBT，產(chǎn)品主要用于新能源車領(lǐng)域。株洲項(xiàng)目，建成后產(chǎn)能年產(chǎn)36萬片8英寸IGBT，主要用于新能源發(fā)電、工控、家電。三期項(xiàng)目建設(shè)周期24個月，預(yù)計(jì)2024年6-7月才會投產(chǎn)。

士蘭微三季報(bào)顯示，公司當(dāng)前5英寸、6英寸產(chǎn)線利用率回升至90%左右，8英寸生產(chǎn)線保持滿負(fù)荷生產(chǎn)；LED生產(chǎn)線中，士蘭明芯接近滿產(chǎn)，士蘭明鎵的LED產(chǎn)線產(chǎn)能利用率也超過90%。在12英寸產(chǎn)線方面，由于市場客戶開發(fā)和PIM封裝產(chǎn)能正在爬坡的影響，當(dāng)前12英寸IGBT實(shí)際產(chǎn)出為1.5萬片/月，較設(shè)計(jì)產(chǎn)能2.5萬片/月仍有一定空間。不過士蘭微表示12英寸芯片計(jì)劃2024年二季度（最晚至第三季度）就會基本滿產(chǎn)，進(jìn)入正常發(fā)展階段。再看士蘭微的整體擴(kuò)產(chǎn)情況。

2022年6月，士蘭微投資建設(shè)“年產(chǎn)720萬塊汽車級功率模塊封裝項(xiàng)目”，該項(xiàng)目總投資30億元。隨后在10月，又定增不超過65億元，用于年產(chǎn)36萬片12英寸芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目（39億元）、SiC功率器件生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目（15億元）、汽車半導(dǎo)體封裝項(xiàng)目（一期）（30億元）等。此次的定增項(xiàng)目建設(shè)期為3年，也就是預(yù)計(jì)2025年投產(chǎn)。華潤微的IGBT產(chǎn)能也會在今年有所新增。

華潤微電子深圳12英寸集成電路生產(chǎn)線項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)已完成封頂，項(xiàng)目總投資規(guī)模約220億元，規(guī)劃總產(chǎn)能4萬片/月，預(yù)計(jì)至2024年12月底前可實(shí)現(xiàn)通線量產(chǎn)。重慶12英寸功率半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)線和先進(jìn)封測基地產(chǎn)品線已實(shí)現(xiàn)上量爬坡。

值得注意的是，華潤微電子近日在接受投資者調(diào)研時表示，公司已經(jīng)制定了明確的營收目標(biāo)，2023年公司IGBT產(chǎn)品營收的目標(biāo)是10億元，同時，公司的碳化硅和氮化鎵產(chǎn)品也力爭實(shí)現(xiàn)營收規(guī)模上億。

比亞迪在長沙的IGBT項(xiàng)目已于2020年啟動，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)年產(chǎn)25萬片8英寸晶圓的生產(chǎn)線，投產(chǎn)后可滿足年裝50萬輛新能源汽車的產(chǎn)能需求。此外在山東濟(jì)南等地的產(chǎn)能也在擴(kuò)充之中。不僅如此，在自有產(chǎn)能嚴(yán)重供不應(yīng)求的情況下，近年來比亞迪也逐漸向士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)、時代電氣、華潤微等具備車規(guī)級IGBT生產(chǎn)能力的本土企業(yè)下單。

今年4月，宏微科技公開發(fā)行可轉(zhuǎn)債獲審核通過，本次募集資金總額不超過4.5億元，扣除發(fā)行費(fèi)用后的募集資金凈額將全部用于車規(guī)級功率半導(dǎo)體分立器件生產(chǎn)研發(fā)項(xiàng)目（一期）。預(yù)計(jì)該項(xiàng)目建成后，將形成年產(chǎn)車規(guī)級功率半導(dǎo)體器件240萬塊的生產(chǎn)能力。宏微科技表示，該項(xiàng)目將專注于汽車電控系統(tǒng)功率半導(dǎo)體的研發(fā)，進(jìn)一步擴(kuò)大車規(guī)級IGBT模塊產(chǎn)品的總體產(chǎn)能。揚(yáng)杰科技的新能源業(yè)務(wù)也在不斷增長，MOSFET、IGBT等產(chǎn)品加速上量。

?05、營收增長可觀

從業(yè)績來看，今年Q3士蘭微、時代電氣、斯達(dá)半導(dǎo)、宏微科技、華潤微等廠商營收依然保持著增長趨勢。此外，從前三季度的業(yè)績表現(xiàn)來看，整體表現(xiàn)依然可圈可點(diǎn)，時代電氣、斯達(dá)半導(dǎo)、宏微科技三家廠商不管是營收還是凈利潤和去年同期相比增長幅度依然非?？捎^。

從IGBT芯片業(yè)務(wù)經(jīng)營模式來看，時代電氣、華潤微、士蘭微等營收規(guī)模較大的企業(yè)均采用IDM模式，而斯達(dá)半導(dǎo)、新潔能、宏微科技等營收規(guī)模較小的企業(yè)則多使用Fabless模式。

在如今市場需求旺盛，產(chǎn)品供應(yīng)不足，而代工資源又緊缺的狀態(tài)下，采用IDM模式的IGBT廠商就處于有利地位，既擺脫了對晶圓代工廠商的依賴，又能自行調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃擴(kuò)大產(chǎn)能，抓住市場機(jī)遇。

如今斯達(dá)半導(dǎo)已經(jīng)跨上向IDM模式轉(zhuǎn)移的步伐，其正在建設(shè)超3300V高壓IGBT芯片和SiC芯片產(chǎn)線，并將擁有自己的芯片廠線。

再看毛利率情況。IGBT算是一條毛利表現(xiàn)還算不錯的賽道，諸如時代電氣、揚(yáng)杰科技、斯達(dá)半導(dǎo)、華潤微和新潔能的季度毛利率均超過了30%。再加上如今市場供應(yīng)關(guān)系緊張的狀況使得IGBT公司在市場上的議價能力增強(qiáng)，從而保證了其毛利率的穩(wěn)定。

關(guān)于對未來市場的展望，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的不斷增長，IGBT?產(chǎn)業(yè)將會呈現(xiàn)出更加廣闊和穩(wěn)定的前景。?中國IGBT廠商將在這片廣闊的市場中扮演更為重要的角色。

DIGITIMES指出，2021-2023年間的IGBT擴(kuò)產(chǎn)將由中國企業(yè)主導(dǎo)，全球芯片短缺，導(dǎo)致英飛凌、三菱、富士電機(jī)等IGBT芯片供應(yīng)商產(chǎn)品供不應(yīng)求，中國IGBT企業(yè)則趁機(jī)透過低售價、及時客戶服務(wù)與穩(wěn)定的供應(yīng)鏈，成功打進(jìn)下游客戶，并逐漸拉升產(chǎn)能以提高市占率。

另外中國的IGBT廠商多集中在中低壓市場，高壓IGBT僅中車時代和斯達(dá)半導(dǎo)有所布局。隨著高壓直流輸電和電力機(jī)車等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，高壓大功率IGBT器件作為其中重要的電力電子器件，未來向高壓IGBT行進(jìn)也將成為國產(chǎn)廠商的目標(biāo)之一。