“雙碳”背景下IGBT市場(chǎng)效益如何?IGBT市場(chǎng)需求趨勢(shì)及行業(yè)規(guī)模發(fā)展分析

• 2021年10月25日 WuYaNan來源：互聯(lián)網(wǎng) 1197 77
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IGBT是工業(yè)控制及自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件，又被稱為“電子電力行業(yè)的CPU”。從目前的市場(chǎng)發(fā)展來看，IGBT是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)重點(diǎn)分支，在國(guó)際上被公認(rèn)為是電力電子技術(shù)第三次革命中最具代表性的產(chǎn)品之一。

IGBT市場(chǎng)發(fā)展如何？“雙碳”背景下ICGT行業(yè)市場(chǎng)受益面大嗎？IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，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(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。

IGBT是工業(yè)控制及自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件，又被稱為“電子電力行業(yè)的CPU”。從目前的市場(chǎng)發(fā)展來看，IGBT是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)重點(diǎn)分支，在國(guó)際上被公認(rèn)為是電力電子技術(shù)第三次革命中最具代表性的產(chǎn)品之一。

“雙碳”背景下IGBT市場(chǎng)效益如何?

IGBT模塊又是IGBT最常見的形式，它是將多個(gè)IGBT芯片封裝在一起，實(shí)現(xiàn)更大功率、更強(qiáng)的散熱能力。背靠國(guó)家提出的“2030年前碳達(dá)峰”和“2060年前碳中和”策略，“雙碳”也是從去年以來大家比較認(rèn)可的投資主線。

IGBT是構(gòu)成太陽能光伏發(fā)電關(guān)鍵電路的重要開關(guān)器件。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)顯示，截至8月末，太陽能發(fā)電2.8億千瓦(其中，光伏發(fā)電和光熱發(fā)電分別為27461萬千瓦和52萬千瓦)，同比增長(zhǎng)24.6%。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2025年全球光伏每年裝機(jī)將達(dá)到270-330GW(1GW=10億瓦)。據(jù)國(guó)際光伏技術(shù)路線圖(ITRPV)預(yù)測(cè)，隨著“平價(jià)上網(wǎng)”時(shí)代的全面到來，在市場(chǎng)因素的驅(qū)動(dòng)下，到2030年全球每年新增裝機(jī)容量將攀升至660GW，2050年全球累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到9170GW。

IGBT市場(chǎng)需求趨勢(shì)及行業(yè)規(guī)模發(fā)展分析

IGBT是誕生于20世紀(jì)80年代的功率半導(dǎo)體分立器件，進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用時(shí)間較晚，雖然目前占整體功率半導(dǎo)體分立器件市場(chǎng)份額較小，但它代表了未來的發(fā)展方向，市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)很快，全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模在未來幾年時(shí)間將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)勢(shì)頭。

IGBT，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(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前，IGBT器件應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛，涉及領(lǐng)域幾乎涵蓋社會(huì)的各個(gè)方面。中國(guó)IGBT器件市場(chǎng)需求增長(zhǎng)空間巨大。

近幾年中國(guó)IGBT產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策推動(dòng)及市場(chǎng)牽引下得到迅速發(fā)展，已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈，IGBT國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程加快，有望擺脫進(jìn)口依賴。2018年初，中車時(shí)代電氣公司研制的4500V/3000A壓接式IGBT順利通過評(píng)審，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)大容量壓接式IGBT從技術(shù)驗(yàn)證轉(zhuǎn)入工程應(yīng)用階段。預(yù)計(jì)2023年行業(yè)整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到超過330億元。

IGBT模塊封裝是將多個(gè)IGBT集成封裝在一起，以提高IGBT模塊的使用壽命和可靠性，體積更小、效率更高、可靠性更高是市場(chǎng)對(duì)IGBT模塊的需求趨勢(shì)，這就有待于IGBT模塊封裝技術(shù)的開發(fā)和運(yùn)用。

國(guó)內(nèi)IGBT在設(shè)備、材料、芯片設(shè)計(jì)和晶圓制造上與國(guó)際大廠仍有一定的差距，國(guó)產(chǎn)IGBT芯片的主要工藝設(shè)備、襯底片都還要從國(guó)外采購(gòu)，特別是在大功率模塊封裝方面，在產(chǎn)品的功率密度、散熱性能、長(zhǎng)期可靠性以及模塊設(shè)計(jì)創(chuàng)新方面，技術(shù)差距仍然較大。不過，在后道封測(cè)環(huán)節(jié)，因國(guó)內(nèi)封測(cè)廠有給國(guó)際大廠代工的經(jīng)驗(yàn)，后道技術(shù)差距正逐漸縮小。受國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)扶持政策拉動(dòng)，預(yù)計(jì)2023年，行業(yè)規(guī)?；?qū)⑦_(dá)到4346億元。

根據(jù)中研普華研究院《2019-2025年中國(guó)IGBT行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研與競(jìng)爭(zhēng)格局預(yù)測(cè)報(bào)告》報(bào)告顯示：

中國(guó)IGBT器件市場(chǎng)需求增長(zhǎng)空間巨大。電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、輕量化構(gòu)成了未來汽車的發(fā)展方向，電動(dòng)化平臺(tái)更是汽車新技術(shù)的基礎(chǔ)。IGBT作為新能源汽車動(dòng)力、電源系統(tǒng)中的核心器件，未來市場(chǎng)潛力巨大，各路新企業(yè)紛紛涌入。

一、影響需求的關(guān)鍵因素

隨著節(jié)能減碳環(huán)保意識(shí)增加，油電混合車及電動(dòng)車備受青睞，以確保生活環(huán)境的潔凈。以成本結(jié)構(gòu)來看，半導(dǎo)體占單臺(tái)電動(dòng)車超過1，000美元，其中，絕緣柵雙極晶體管IGBT在車用半導(dǎo)體扮演關(guān)鍵角色。

電動(dòng)車成本結(jié)構(gòu)中最大者為電池，占比約40~50%，其次為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，約占全車成本15%至20%，其中，IGBT占驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一半左右，即IGBT占電動(dòng)車約8%至10%成本，成電動(dòng)車降價(jià)第二關(guān)鍵零組件。

IGBT占電動(dòng)車成本8%至10%市場(chǎng)規(guī)模潛力巨大

IGBT不僅用于電動(dòng)車內(nèi)，攸關(guān)電動(dòng)車普及的充電站，站內(nèi)的高功率充電樁也會(huì)采用，因此IGBT的降價(jià)不僅有利于電動(dòng)車普及，也有助于充電樁布建進(jìn)度加速。

IGBT在制程上亦持續(xù)精進(jìn)，同時(shí)，功率模塊業(yè)者也積極發(fā)展集成度更高、散熱性更佳的IGBT模塊，芯片商也為取得IGBT新制程及技術(shù)而發(fā)動(dòng)購(gòu)并。估計(jì)未來IGBT與電動(dòng)車的發(fā)展關(guān)聯(lián)將日益密切，IGBT市場(chǎng)規(guī)模也深具成長(zhǎng)潛力。

二、國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)

在高壓大功率IGBT芯片方面，由于對(duì)IGBT芯片可靠性要求非常高，此前，我國(guó)還沒有一個(gè)廠家能夠?qū)崿F(xiàn)6500V IGBT芯片本土產(chǎn)業(yè)化，為此，國(guó)內(nèi)企業(yè)每年需花費(fèi)數(shù)億元從國(guó)外采購(gòu)IGBT產(chǎn)品。

由于國(guó)外采購(gòu)周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至一年以上，嚴(yán)重制約了我國(guó)軌道交通裝備的自主創(chuàng)新和民族品牌創(chuàng)立，大大降低了國(guó)內(nèi)動(dòng)車、機(jī)車裝備在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此發(fā)展國(guó)內(nèi)的IGBT產(chǎn)業(yè)迫在眉睫。

想了解更多關(guān)于IGBT行業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)分析，請(qǐng)點(diǎn)擊查看中研普華研究院報(bào)告《2019-2025年中國(guó)IGBT行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研與競(jìng)爭(zhēng)格局預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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