內容概要：近年來為了推動功率半導體行業尤其是 IGBT產業健康快速發展，國家相關部門不僅制定了相關的一系列政策措施，還不斷加大金融扶持力度。在國家政策引導和市場需求持續增長和的雙重刺激下，吸引了一批擁有豐富科研經驗的IGBT技術人才回國，同時也為斯達半導、士蘭微、比亞迪、時代電氣等企業提供了掌握IGBT核心技術的機會，進一步推進IGBT國產化進程。

關鍵詞：IGBT、IGBT產需、IGBT自給率、新能源產業

一、IGBT行業產業鏈日趨完善，第七代IGBT已經達到量產水平

功率半導體主要用于電力設備的電能變換和電路控制，是進行電能處理的核心器件，弱電控制與強電運行間的橋梁,細分產品主要有MOSFET、BJT、IGBT等，而IGBT是目前發展最快的功率半導體器件之一。IGBT也稱絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT（雙極型三極管）和 MOS（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。一般MOSFET器件或模組可承受電壓范圍為20-800V，而IGBT可承受1000V以上的高電壓，因而是電子領域較為理想的開關器件。

IGBT產業鏈的上游原材料主要為硅晶圓、光刻板、引線框架、新型寬禁帶材料以及其他輔助材料等；中游包括產品的設計、研發生產和封裝等工序，產品大致可以分為功率分立器件、功率IC和功率模組三大類，目前專業從事IGBT產品研發設計和銷售的企業主要有英飛凌、三菱、富士電機、安森美、斯達半導、士蘭微、時代電氣等等；產業鏈的下游應用市場有消費電子、家用電器、軌道交通、工業控制、網絡通信、軍工航天以及新能源產業鏈。

從20世紀80年代至今，IGBT芯片共經歷了7代更新升級發展歷程，產品從平面柵型階段發展至微溝槽柵型階段，各代IGBT產品的發展趨勢主要是降低損耗、節約生產成本，總體可以將其發展歷程分為三大主要技術階段。第一階段是以第一代、第二代為代表的平面柵型IGBT，第一代由于工藝制造復雜，現已基本被市場淘汰。第二階段是以第三代、第四代為代表的溝槽柵型IGBT，三、四代產品通過創新的溝槽設計，大幅度減少了IGBT的體積和使用功耗，從而得到廣泛使用。隨后在第二階段出現了對溝槽柵型進行改進的第五代、六代IGBT，但總體結構并未發生較大的改變，同時還涌現出了向第三階段過渡的產品Trench Stop5型。第三階段是第七代微溝槽柵型IGBT，其進一步減少了產品的體積和使用功耗，目前，英飛凌等頭部企業在第七代IGBT上已經達到量產水平。由于IGBT的生命周期較長，產品迭代速率不追求你摩爾定律，使用周期較長，雖然老一代產品的損耗較大，但其芯片的面積較大，穩定性較好，部分領域仍會選擇使用舊代產品，因此，IGBT在市場上呈現多代共存的狀態。

二、我國IGBT市場存在巨大的產需缺口，行業自給率逐年攀升

IGBT是國際上公認的電力電子技術第三次革命具代表性的產品，是工業控制及自動化領域的核心元器件，能夠根據工業裝置中的信號指令來調節電路中的電壓、電流、頻率、相位等，以實現精準調控的目的。近年來，全球IGBT市場規模保持連年增長的趨勢，根據Markets and markets數據，全球IGBT市場規模從2012年的32億美元增長至2021年的70.9億美元，年均復合增長率為6.6%，2021年，全球IGBT的市場規模為70.9億美元，同比增長6.6%。從2021年全球IGBT市場區域分布來看，亞太地區的市場占比為58%，占比超全球一半，遠高于北美地區11%和歐洲地區23%的市場份額。

根據相關數據統計，2016-2021年，我國IGBT產量及需求量均呈現連年增長的趨勢，2021年，我國IGBT的需求量為13000萬只，同比增長20.00%；生產量為2580萬只，同比增長27.72%；產需差值為10620萬只。我國IGBT行業存在巨大供需缺口，基于國家核心元器件國產化相關政策要求，“國產替代”將會是未來IGBT行業發展的主旋律之一。目前，我國的IGBT市場主要由外國企業占據，雖然我國IGBT市場需求增長迅速，但由于國內相關技術人才缺乏，工藝制造基礎薄弱，國內企業產業化起步較晚，IGBT至今仍大量依賴進口，市場主要由歐洲、日本及美國企業占領。同時，國內企業由于芯片供應主要源于國外，供應鏈受到較強的制約，導致我國IGBT產業發展較為緩慢。

IGBT被稱為電力電子行業里的“CPU”，廣泛應用于新能源、新能源汽車、電機節能、軌道交通、智能電網、航空航天、家用電器、汽車電子等領域。隨著全球制造業向我國的轉移，我國已逐漸成為全球最大的IGBT市場，相關數據顯示，2021 年，我國IGBT市場規模約為218.75億元，同比增長37.23%。近年來，我國積極踐行“碳達峰、碳中和”發展戰略，在各行業推行節能減排目標，不斷優化調整能源使用結構，大力發展新能源產業，疊加工業自動化進程加快，我國對于IGBT的市場需求不斷擴大。受益于工業控制、新能源及新能源汽車等領域的需求大幅增加，中國IGBT市場規模將持續增長，預計到2025年，我國IGBT市場規模將達到600億元左右。

據佰騰網，2009-2022年，我國IGBT專利申請量呈現先上升后下降的趨勢，2009-2020年，我國IGBT專利申請量呈上升態勢，202-2022年，IGBT專利申請量連續兩年同比呈現下降的態勢，2022年，我國IGBT專利申請量為2561件，同比下降36.69%。“行業求發展，技術要先行”，IGBT行業擁有極高的技術門檻，在國家政策的引導和市場需求的拉動下，國內多家以IGBT為主營業務的企業紛紛加大研發投入，組建高素質研發隊伍，深耕IGBT行業的研發設計，加速追趕歐美大廠的步伐，進一步打破海外大廠對高端功率半導體市場的壟斷。 在技術方面，國內廠商積極創新迭代，堅持提升自主研發能力，實現核心技術突破，斯達半導公司已率先實現了第7代IGBT產品的研發；在產品方面，國內廠商IGBT 產品種類進一步增加，覆蓋電壓/電流范圍進一步擴大，斯達半導公司基于第六代Trench Field Stop技術的車規級IGBT模塊已獲得多個平臺/項目定點。

近年來為了推動功率半導體行業尤其是 IGBT產業健康快速發展，國家相關部門不僅制定了相關的一系列政策措施，還不斷加大金融扶持力度。其中，IGBT曾被劃為國家專項重點扶持項目實施長達15年，該項目已于2021年成功收官。同時，IGBT 國產化還是國家十四五規劃中關鍵半導體器件的發展重點之一。在國家政策引導和市場需求持續增長和的雙重刺激下，吸引了一批擁有豐富科研經驗的IGBT技術人才回國，同時也為斯達半導、士蘭微、比亞迪、時代電氣等企業提供了掌握IGBT核心技術的機會，進一步推進IGBT國產化進程，早日擺脫IGBT產品進口依賴這一現狀。據相關數據統計，2016-2021年，我國IGBT自給率逐年上升，2021年，我國IGBT的自給率為19.55%。2022年，國內如斯達半導、士蘭微、時代電氣等IGBT企業的產能擴建項目完工投產，公司年度產能得到進一步提升，預計2022年的自給率將達到26.50%。

三、下游新能源產業需求持續增長，推動IGBT市場規模逐步擴大

當前，新能源汽車在國內IGBT下游應用中占比31%左右，是IGBT最大的增量市場。據中國汽車工業協會，2015-2022年，我國汽車產銷量上下波動，整體呈現出上漲趨勢，而新能源汽車在政策的引導下，其產銷量連年增長。2022年，我國新能源汽車的產量為705.8萬輛，同比增長96.90%；銷量688.7萬輛，同比增長93.40%。IGBT是新能源汽車電控系統 和充電樁的核心器件，決定了整車的能源利用率。同時，新能源車的車載空調、OBC、逆變器、DC/AC、發電機等也需大量應用IGBT器件。2017-2022年，我國汽車IGBT市場需求整體呈現上升的趨勢，在新能源汽車的拉動下，2022年，我國IGBT的市場需求為147.32億元，同比增長114.72%。

據國家能源局，2013-2022年，我國光伏新增裝機容量整體呈現上揚的態勢，2022年，我國光伏新增裝機容量87.41GW，同比增長32.53GW。光伏逆變器是光伏系統的核心部件，可以將太陽能板產生的可變直流電轉換為交流電，并反饋回輸電系統或供離網的電網使用。伴隨著新能源行業終端產出提升，作為逆變器中關鍵器IGBT的需求空間也將大幅提升，據信達證券統計，2017-2022年，我國光伏IGBT市場規模連年增長，2022年，我國光伏IGBT市場規模約41.49億元，同比增長11.62%。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.szxuejia.com）發布的《中國IGBT行業發展戰略規劃及投資方向研究報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。