一、IGBT概述

IGBT是一種復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，可以被認為是由MOSFET和BJT（雙極性三極管）混合形成的器件，但比MOSFET制作更困難和復雜，耐壓范圍更大。一般MOSFET器件或模塊的耐壓范圍為20-800V，而IGBT可以承受1000V以上的高電壓，因此是電力電子領域的理想開關器件。

根據英飛凌的技術，IGBT的發展可劃分為三個階段。第一階段是第一代和第二代IGBT所代表的平面柵極型IGBT。由于功率器件產品不追求制程，所以這類產品仍然暢銷，但第一代產品已經基本被淘汰。第二階段是第三代和第四代IGBT所代表的溝槽柵極型IGBT。這種類型的產品通過創新的溝槽設計大大減少了IGBT的體積和功耗，并得到了廣泛的應用。在這個階段，出現了第五代和第六代IGBT，這屬于溝槽格柵類型的改進，結構沒有太大變化。此外，第3階段過渡產品TrenchStop也出現在這個階段。第三階段是2018年后出現的微凹槽IGBT，大大降低了器件的體積和功耗。

IGBT技術更新換代的三個階段

資料來源：智研咨詢整理

IGBT可以根據工業設備中的信號指令調整電路中的電壓、電流、頻率和相位，達到精確控制的目的，在電機節能、軌道交通、智能電網、航空航天、家電、汽車電子、新能源發電、新能源汽車等領域廣泛應用。根據電壓分布，消費電子中使用的IGBT產品主要集中在600V以下，新能源汽車中使用的IGBT產品為600-1200V，動車組中使用的IGBT模塊主要為3300V和6500V，軌道交通中使用的IGBT電壓在1700V-6500V之間，智能電網中使用的IGBT電壓通常為3300V。

IGBT產品分類（按電壓）

資料來源：智研咨詢整理

二、車規級IGBT在新能源汽車產業的應用

車規級IGBT是指用于新能源汽車的IGBT產品，是電動汽車逆變器的核心器件，類似于計算機中的CPU。IGBT控制和管理新能源汽車驅動電機的性能和效率，在混合動力汽車中，功率和發動機的匹配和效率，使車輛在混合動力模式下達到理想的駕駛狀態，由于新能源汽車的內部結構比其他電氣產品更復雜，對車輛標準級IGBT指標的要求高于其他電氣產品， 例如，車規級IGBT的散熱效率標準遠高于工業IGBT，逆變器內的溫度高達120℃，還應考慮強烈的振動條件，車規級IGBT的性能指標遠高于工業級IGBT。

IGBT模塊在新能源汽車領域中的應用

資料來源：智研咨詢整理

IGBT占新能源汽車整機總成本的5%以上，僅次于電池。電機和電機控制器是新能源汽車的核心部件，直接決定了車輛的行駛性能。在電機驅動中，IGBT主要存在于逆變器模塊中。逆變器的功能是將直流電轉換為交流電以提供驅動電機。來自北斗航天汽車的數據顯示，電機和電機控制器分別約占車輛成本的4%和9%。在電機控制器內部，IGBT模塊約占其成本的37%。因此，IGBT模塊約占整車成本的5%。如果在車載空調控制系統中加入IGBT，成本比重更高。此外，大功率電動汽車也將對IGBT有越來越高的要求，這將間接增加IGBT在整個新能源汽車中的成本。

電機控制器成本結構

資料來源：智研咨詢整理

三、中國車規級IGBT行業產量

車規級IGBT行業下游面向新能源汽車，根據汽車工業協會數據，2021年1-11月，我國新能源汽車產銷分別完成302.3、299萬輛，大幅增長167.4%、166.8%。

2015-2021年中國新能源汽車產銷

資料來源：汽車工業協會、智研咨詢整理

智研咨詢發布的《2021-2027年中國車規級IGBT行業市場深度分析及投資趨勢分析報告》顯示：受益于下游市場需求的強勢拉動，我國車規級IGBT生產布局加速。2020年行業產量達到40萬套，較2019年22萬套增長81.8%。近幾年我國車規級IGBT行業產量情況如下圖所示：

2015-2020年中國車規級IGBT行業產量情況

資料來源：智研咨詢整理

四、中國車規級IGBT市場規模及市場結構

從市場容量看，我國車規級IGBT市場規模從2015年5.92億元增長至2020年26.85億元，2015-2020年均復合增速高達35.31%。

2015-2020年我國車規級IGBT市場規模走勢

資料來源：智研咨詢整理

新能源汽車根據動力源可以分為HEV（混合電動汽車）、PHEV（插電式混合電動汽車）、BEV（純電動汽車）。其中，BEV不需要燃油機，只依靠電池提供能量，所以會配置較大容量的電池。BEV的優勢在于零排放。受益于國家的雙碳計劃，BEV成為未來新能源汽車發展的主要方向。

根據汽車動力劃分，我國車規級IGBT可分為純電動汽車IGBT及混合動力汽車IGBT。2020年我國純電動汽車IGBT市場規模21.77億元，占比81.08%；混合動力汽車IGBT規模5.08億元，占18.92%。

2015-2020年中國車規級IGBT行業細分市場規模

資料來源：智研咨詢整理

2020年我國車規級IGBT細分市場結構

資料來源：智研咨詢整理

五、中國車規級IGBT市場競爭及企業布局分析

NE時代的數據顯示，目前國內新能源乘用車IGBT模塊領域仍主要由英飛凌壟斷。2020年英飛凌裝機份額超過50%，聯合電子、麥格米特依賴英飛凌IGBT模塊，同時上海電驅動、奇瑞新能源、蔚然動力等廠商也購買英飛凌產品。

在本土IGBT企業方面，比亞迪半導體、斯達半導、中車時代已進入新能源汽車IGBT模塊供應商重點名單，不同企業新能源車用IGBT產品布局和合作客戶情況如下。

各公司新能源車用IGBT情況

資料來源：智研咨詢整理

我國車規級IGBT市場巨大，也吸引了國際上知名的IGBT企業，紛紛在中國搶灘登陸。這些公司的企業規模、生產技術、經營管理水平和研發能力都有很大的優勢，進入中國市場后，較迅速的在我國建立了比較完善的市場銷售體系，目前外國IGBT企業與民族品牌企業在重點領域的競爭較為激烈。

六、中國車規級IGBT行業政策規劃和發展潛力

IGBT產業作為信息產業、新能源汽車產業的基礎之一，是國民經濟和社會發展的戰略性產業，國家給予了高度重視和大力支持，為推動我國包括車規級IGBT在內的半導體產業的發展，增強信息產業創新能力和國際競爭力，國家出臺了一系列鼓勵扶持政策，為車規級IGBT產業建立了優良的政策環境，促進產業的快速發展。

車規級IGBT行業相關法律法規

資料來源：智研咨詢整理

另外，根據《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》，新能源已成為世界汽車產業轉型的新方向，近年來，我國新能源汽車實現了從0到1的突破，未來將加速發展，而電動、網絡化、智能化也成為汽車工業的發展趨勢。IGBT功率半導體在“三化”發展中起著至關重要的作用，是“三化”的重要支撐，新能源汽車的發展有望帶動汽車IGBT功率半導體需求的快速增長。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.szxuejia.com）發布的《2021-2027年中國車規級IGBT行業市場深度分析及投資趨勢分析報告》。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。