IGBT 持續(xù)走強，頭部公司紛紛擴產(chǎn)

從缺芯潮緩解轉(zhuǎn)向下游市場需求疲軟，在半導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)廠商度過危機的主要方式之一。

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

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 分立器件主要應用在小功率的家用電器、分布式光伏逆變器；IPM 模塊應用于變頻空調(diào)、變頻洗衣機等白色家電產(chǎn)品；而 IGBT 模塊應用于大功率變頻器、新能源車、集中式光伏等領域。

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域；中壓 IGBT 常用于工業(yè)控制、新能源汽車等領域；高壓 IGBT 常用于軌道交通、電網(wǎng)等領域。

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，被譽為「功率器件心臟」的 IGBT 也自此進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、意法半導體等；亞太地區(qū)占比約為 30%-35%，主要競爭者有三菱電機、富士電機、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，2023 年 1-7 月，共有 17 個 IGBT 項目啟動或簽約，累計投資超過 150 億元，表明中國企業(yè)在 IGBT 領域的擴張迅速。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。

十家國產(chǎn) IGBT 廠商技術情況

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半導兩家。

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

斯達半導在中國 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域。2013 年斯達半導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車方面具有廣泛應用。時代電氣的 IGBT 模塊在市場中位居第二位，僅次于斯達半導。其 IGBT 產(chǎn)品已實現(xiàn) 750V—6500V 全電壓覆蓋，在國內(nèi) IGBT 供應商中電壓覆蓋范圍最廣，也是國內(nèi)唯一實現(xiàn) 3300V 以上軌交、電網(wǎng)等高壓領域覆蓋的公司。目前，時代電氣第七代 IGBT 技術已研發(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，電壓覆蓋范圍為 360-1350V，其 IGBT 產(chǎn)品主要應用在光伏逆變、智慧家居、工業(yè)控制、新能源汽車等領域。新潔能的 IGBT 產(chǎn)品作為光伏、儲能行業(yè)的重點應用產(chǎn)品，目前已經(jīng)迭代至第七代產(chǎn)品并實現(xiàn)量產(chǎn)銷售。

揚杰科技主要布局第四代 IGBT 技術，產(chǎn)品主要應用于工控和消費電子等領域。比亞迪半導體和宏微科技等公司應用第五代 IGBT 技術，產(chǎn)品分別應用于汽車、工業(yè)、新能源、消費電子和工控、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（OBC）等領域。

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，未來預期在伺服電機、風力發(fā)電等領域均會有良好表現(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)性能可完全對標世界一流企業(yè)第七代同類產(chǎn)品。

汽車和光伏兩大應用領域

上車和應用情況

具體來看，斯達半導與國內(nèi)大部分主流車企已取得合作關系，當前客戶包括比亞迪、廣汽、長安、奇瑞、北汽等。半年報顯示，上半年斯達半導生產(chǎn)的應用于主電機控制器的車規(guī)級 IGBT 模塊持續(xù)放量，合計配套超過 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體器件份額進一步提高。與此同時，公司基于第七代微溝槽 TrenchFieldStop 技術的 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、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、長城等廠商進行定點項目認證工作；比亞迪半導體的 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)的進展及彈性來看，斯達半導、新潔能、宏微科技以及揚杰科技這幾家公司受到諸多關注。

在光伏儲能行業(yè)，斯達半導可以提供基于自主 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用。斯達半導風光儲營收占比預計在 15%-20%。

宏微科技在光伏領域主要以單管為主，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)品上獲得驗證和批量交付，針對 UPS 和光伏行業(yè)領域同期推出新的定制模塊產(chǎn)品規(guī)格，進展順利。

新潔能是近期在光伏領域增速最快的公司之一。在光伏儲能領域，公司的 IGBT 產(chǎn)品已經(jīng)大量供應國內(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)供應商。

揚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產(chǎn)業(yè)鏈之中，在光伏、新能源等領域的產(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。

產(chǎn)能與擴產(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。時代電氣在與機構交流中直言，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)?！腹炯逼刃枰?IGBT 三期的新產(chǎn)能，來緩解行過于旺盛的市場需求?！?/p>

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

2021 年，斯達半導定增獲得發(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)。預計將會達成 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 月的投資者關系活動記錄表，其 IGBT 一期加二期設計達產(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，預計今年產(chǎn)能比去年有約 30% 的增長。公司新產(chǎn)線建設也十分順利，預計明年第三季度開始投產(chǎn)，

關于產(chǎn)線建設情況。2022 年 10 月，時代電氣啟動了 IGBT 三期新產(chǎn)線建設準備工作，公司此前已投資建設了一期、二期產(chǎn)線。三期總投資額 111 億元，其中宜興項目投資 58 億元、株洲項目 53 億元。宜興項目，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域。株洲項目，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。三期項目建設周期 24 個月，預計 2024 年 6-7 月才會投產(chǎn)。

士蘭微三季報顯示，公司當前 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，當前 12 英寸 IGBT 實際產(chǎn)出為 1.5 萬片/月，較設計產(chǎn)能 2.5 萬片/月仍有一定空間。不過士蘭微表示 12 英寸芯片計劃 2024 年二季度（最晚至第三季度）就會基本滿產(chǎn)，進入正常發(fā)展階段。再看士蘭微的整體擴產(chǎn)情況。

2022 年 6 月，士蘭微投資建設「年產(chǎn) 720 萬塊汽車級功率模塊封裝項目」，該項目總投資 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)線項目（39 億元）、SiC 功率器件生產(chǎn)線建設項目（15 億元）、汽車半導體封裝項目（一期）（30 億元）等。此次的定增項目建設期為 3 年，也就是預計 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)線項目主體結構已完成封頂，項目總投資規(guī)模約 220 億元，規(guī)劃總產(chǎn)能 4 萬片/月，預計至 2024 年 12 月底前可實現(xiàn)通線量產(chǎn)。重慶 12 英寸功率半導體晶圓生產(chǎn)線和先進封測基地產(chǎn)品線已實現(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，2023 年公司 IGBT 產(chǎn)品營收的目標是 10 億元，同時，公司的碳化硅和氮化鎵產(chǎn)品也力爭實現(xiàn)營收規(guī)模上億。

比亞迪在長沙的 IGBT 項目已于 2020 年啟動，該項目設計年產(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。此外在山東濟南等地的產(chǎn)能也在擴充之中。不僅如此，在自有產(chǎn)能嚴重供不應求的情況下，近年來比亞迪也逐漸向士蘭微、斯達半導、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)行費用后的募集資金凈額將全部用于車規(guī)級功率半導體分立器件生產(chǎn)研發(fā)項目（一期）。預計該項目建成后，將形成年產(chǎn)車規(guī)級功率半導體器件 240 萬塊的生產(chǎn)能力。宏微科技表示，該項目將專注于汽車電控系統(tǒng)功率半導體的研發(fā)，進一步擴大車規(guī)級 IGBT 模塊產(chǎn)品的總體產(chǎn)能。揚杰科技的新能源業(yè)務也在不斷增長，MOSFET、IGBT 等產(chǎn)品加速上量。

營收增長可觀

從業(yè)績來看，今年 Q3 士蘭微、時代電氣、斯達半導、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，時代電氣、斯達半導、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，而斯達半導、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)計劃擴大產(chǎn)能，抓住市場機遇。

如今斯達半導已經(jīng)跨上向 IDM 模式轉(zhuǎn)移的步伐，其正在建設超 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、揚杰科技、斯達半導、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關系緊張的狀況使得 IGBT 公司在市場上的議價能力增強，從而保證了其毛利率的穩(wěn)定。

關于對未來市場的展望，隨著技術的不斷進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 擴產(chǎn)將由中國企業(yè)主導，全球芯片短缺，導致英飛凌、三菱、富士電機等 IGBT 芯片供應商產(chǎn)品供不應求，中國 IGBT 企業(yè)則趁機透過低售價、及時客戶服務與穩(wěn)定的供應鏈，成功打進下游客戶，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 僅中車時代和斯達半導有所布局。隨著高壓直流輸電和電力機車等領域的不斷發(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 行進也將成為國產(chǎn)廠商的目標之一。