2022年车规级IGBT行业全景速览

2022年车规级IGBT行业全景速览

一、发展环境：政策加码、新能源汽车发展，拉动车规级IGBT供需两旺国家政府、各省市相继出台《关于做好2022年享受税收政策优惠的集成电路企业或项目、软件企业清单制定工作的通知》《新时期促进浙江省集成电路和软件产业高质量发展的若干政策》等法律法规，加速车规级IGBT行业的发展进程。中国新能源汽车行业强势崛起，迎来高速发展时期，同样为国内车规级IGBT厂商的发展提供了良好的契机。二、发展现状：市场供需缺口巨大，本土企业产品市占率持续提高近年来，受到下游电动车、储能等需求持续增加，供应端厂商因疫情等因素而导致停产减产，使得整个IGBT芯片市场供应持续紧缺，出现需求远大于供给的现象。在国产替代的趋势下，我国IGBT相关产业技术不断革新，市场格局也由依赖进口向国内自主生产转变，本土企业生产占国内市场比重持续提高。2022年一季度中国新能源汽车功率模块市场中，前十的生产企业中，本土企业占三席，分别位居第二、三、五位。三、市场格局：龙头企业技术突破，加速行业发展进程随着全球制造业向中国转移，中国已经逐渐成为全球最大的IGBT消费市场。国家对IGBT产业的大力扶持，加快IGBT产品的研发进度。目前斯达半导自主研发的第二代芯片(对标国际第六代IGBT芯片)已实现量产，打破了国外企业对IGBT市场的垄断，进一步推进了IGBT芯片国产化进程；中车时代电气现已研制生产50余种IGBT模块，形成了具有市场竞争力的产品；士兰微电动汽车主电机驱动模块已在国内多家客户通过测试，并已向部分客户批量供货。四、发展趋势：利用国内优势企业的示范引领作用，加速国产化进程近年来，随着我国对于IGBT的需求持续增加，国家和各省市也开始重视半导体和集成电路的发展，相继出台一系列有关政策，推动行业持续健康发展。依托国内优势企业，通过示范和引导，大力推进我国IGBT产业化并形成规模优势，吸引更多海外优秀人才归国助力。目前国内对于硅晶圆12英寸生产工艺的预计量产，以及第二代芯片的规模生产，都预示着我国IGBT行业打破外资垄断、自主研发和国产替代进程加快的市场格局逐渐形成。关键词：新能源汽车；功率半导体；斯达半导；士兰微；时代电气一、发展环境：政策加码、新能源汽车发展，拉动车规级IGBT供需两旺器件中的主导型器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，应用领域广泛。车规级IGBT是IGBT领域中的一个细分赛道，主要应用于新能源汽车、轨道交通等行业。作为功率半导体板块的一部分，国家对于板块的调控，对车规级IGBT产业的发展也会有所影响。2022年3月工信部等部门联合出台了《关于做好2022年享受税收政策优惠的集成电路企业或项目、软件企业清单制定工作的通知》，提出重点集成电路设计领域，包括高性能处理器和FPGA芯片；存储芯片；智能传感器；工业、通信、汽车和安全芯片等多个领域。该政策的提出有效的促进了半导体行业的发展，加大研发力度，不断进行技术革新，也加速车规级IGBT行业的发展进程。为了更好助力半导体行业高质量发展，各省市也相继出台了有关半导体行业的相关政策，给与技术和资金支持。2022年5月长沙市高新区出台了《关于促进长沙高新区功率半导体及集成电路发展的若干政策》，提出要重点关注从事功率半导体及集成电路产业的各类企业和组织，给与企业政策鼓励和真金白银扶持，以此实现园区高质量发展。同年8月，浙江省人民政府出台《新时期促进浙江省集成电路和软件产业高质量发展的若干政策》，指出面向新能源汽车、数字安防等领域，组织芯片企业和应用企业打造“芯机联动”平台，围绕高端芯片设计、集成电路制造关键工艺等领域，安排重点研发计划专项资金给与支持。车规级IGBT的应用场景为新能源汽车，应用于新能源车中的电动控制系统、车载空调系统、充电桩逆变器三个子系统，决定了整车的能源利用效率。新能源汽车的制动原理是利用电磁效应驱动电机转动，IGBT的开关特性可以实现交直流转换、电压转换和频率转换几个核心功能，在新能源汽车中发挥着重要的作用。在节能减排、“双碳”目标的宏观背景下，中国新能源汽车行业强势崛起，迎来高速发展时期。“十四五”期间，我国新能源汽车行业飞速发展，渗透率已由2020年的5%提升至2021年13%，2022年前三季度中国新能源汽车销量为456.7万辆，较2021年同期增长了110%，渗透率达23.5%。我国是全球最大的汽车消费市场，且未来汽车消费需求仍将持续提升，为国内车规级IGBT厂商的发展提供了良好的契机。二、发展现状：市场供需缺口巨大，本土企业产品市占率持续提高IGBT技术的整体发展趋势是大电流、高电压、低损耗、高频率、功能集成化、高可靠性。从20世纪80年代至今，IGBT芯片经历了7代升级，从平面穿透型到微沟槽栅-场截止型，芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标经历了不断的优化，断态电压也从600V提高到6500V以上。全球IGBT市场长期被英飞凌、富士电机、三菱等海外公司垄断，其中英飞凌占据绝对的领先地位，目前在IGBT市场中，国内进入前十的企业相对较少，市场占比较低，有着极大地市场发展空间。近年来，受到下游电动车、储能等需求持续增加，供应端厂商因疫情等因素而导致停产减产，使得整个IGBT芯片市场供应持续紧缺，出现需求远大于供给的现象。从2020年开始，汽车缺芯问题开始出现，进入2022年，“缺芯”问题依然存在。据Yole预测，2024年我国IGBT行业产量预期达到0.78亿只，需求量达到1.96亿只，供需仍存在巨大的缺口，市场发展前景广阔。2020年以来，随着我国新能源汽车产业的高速发展，车规级IGBT的需求也在持续增长，受到芯片供给紧缺的影响，供需失衡下，车规级IGBT的价格持续上涨，多重因素的影响使得车规级IGBT的市场规模迅速扩充，2021年增速尤为显著。2016-2021年，我国车规级IGBT行业的市场规模呈现出增长的态势，在“十四五”发展规划的指导，以及各省市相关政策的加持下，2021年我国车规级IGBT行业市场规模增速迅猛，市场规模达47.8亿元，较2020年增长了78.03%，未来几年时间仍将继续保持增长的势头。近年来，随着我国新能源汽车产业高速发展，其配套行业的发展进程也在持续加快，在国产替代的趋势下，我国新能源汽车功率模块的自主研发技术持续提高，市场格局也由依赖进口向国内自主生产转变，本土企业生产占国内市场比重持续提高。根据NE时代数据，2022年一季度中国新能源汽车功率模块市场中，斯达半导、比亚迪半导体和中车时代电气分别占16.4%、14.5%和9%市场份额，分别位居第二、三、五位。三、市场格局：龙头企业技术突破，加速行业发展进程由于IGBT行业的准入门槛高，且发达国家发展早，导致形成IGBT市场被发达国家企业垄断的局面。但随着近几年来我国对于IGBT行业的大力扶持，国内IGBT厂商技术进步，已经有产品可以大批量满足下游客户的需求，而且国内企业服务更好，能够快速应对下游客户的需求，加上价格更为占优，IGBT市场国产化的态势日趋显著，国产替代迎来发展机遇。目前我国在车规级IGBT行业领先的企业主要有斯达半导、士兰微、时代电气等。斯达半导成立于2005年，自成立起，持续围绕功率半导体深耕细作，核心产品包括全系列的IGBT模块、IGBT芯片及FRD芯片，已成为国内第一大、全球第八大IGBT模块厂商。2017-2021年以来，斯达半导的整体营收呈现出高速增长的态势，虽然营业收入和另外两家公司相比较少，但发展态势持续向好。2022年上半年斯达半导的营业收入为11.54亿元，同比增长了60.53%。士兰微是本土IDM大厂，产品线覆盖完善，2009年公司研发出第一款IGBT芯片，后续持续迭代，进入车规级IGBT市场。公司依托于已稳定运行的5、6、8英寸芯片生产线和正在建设的12英寸芯片生产线，形成了较为完整的特色工艺制造平台。2017-2021年士兰微的整体营业同样呈现出持续增长的趋势，2022年上半年士兰微营业收入为41.85亿元，较2021年上半年增长了26.49%。时代电气2006年12月在港交所正式挂牌交易，2021年9月登陆科创板，实现“A+H”两地上市，主业为轨交装备，2008年收购丹尼克斯进入IGBT行业，首先进入的是轨交用高压IGBT领域，后来进入到新能源汽车IGBT市场，2021年总体营收为151.21亿元，2022年上半年营业收入为65.27亿元，同比增长了26.49%。从企业毛利率来看，三家企业在过去几年的时间里运营情况都很好，毛利率始终保持在较高的水平。斯达半导近几年来始终保持稳定增长的趋势，在2017-2020年期间，平均每年毛利率保持在30%以上，2021年开始发展提速，毛利率也在持续增长，2022年上半年突破40%，毛利率达40.89%。士兰微毛利率的整体表现较斯达半导而言没那么优异，2017-2021年期间士兰微的毛利率走势呈现出“先降后升”的态势，在2019年达到低点19.47%之后，稳步回升，2022年上半年毛利率为31.12%。从时代电气2021年以来的毛利率看，整体水平保持在另外两家企业之间，但时代电气在港交所上市时间较长，且在IGBT领域生产经验丰富，因此同样具有很大的竞争实力，2022年上半年时代电气的毛利率为34.2%。随着全球制造业向中国转移，中国已经逐渐成为全球最大的IGBT消费市场。国家对IGBT产业的大力扶持，加快IGBT产品的研发进度。目前斯达半导自主研发的第二代芯片(对标国际第六代IGBT芯片)已实现量产，打破了国外企业对IGBT市场的垄断，进一步推进了IGBT芯片国产化进程；时代电气现已研制生产50余种IGBT模块，形成了具有市场竞争力的产品；士兰微电动汽车主电机驱动模块已在国内多家客户通过测试，并已向部分客户批量进行供货。四、发展趋势：利用国内优势企业的示范引领作用，加速国产化进程1、依托国内优势企业，大力推动我国车规级IGBT产业化近年来，随着我国对于IGBT的需求持续增加，国家和各省市也开始重视半导体和集成电路的发展，相继出台一系列有关政策，推动行业持续健康发展。广东珠三角地区作为全国芯片产业最大的消费应用市场，对芯片有着强烈的市场需求，2022年4月广东印发相关政策，提出大力推进关键芯片供应及应用，加快芯片战略储备中心建设等内容，大力推进我国芯片行业发展。政策的发布和实行，为我国IGBT市场注入新的活力，未来依托国内优势企业，通过示范和引导，大力推进我国IGBT产业化并形成规模优势，吸引更多海外优秀人才归国助力，将会成为我国车规级IGBT行业发展的重点2、打破外资垄断，国产化进程加速IGBT行业进入门槛高，制作工艺需要的技术难度大，国外企业研发时间较早，在行业的技术和生产中积累了一定的优势，