IGBT持续涨价缺货的四大原因！（附产业链全梳理）

2023-05-30 14:44:42 8147

IGBT供应自从去年开始紧张以来，目前还没出现任何减缓迹象，被誉为“功率器件心脏”的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）面临着前所未有的紧缺局面。

对于IGBT缺货，有老板更是直言：“这个已经和价格没有关系了，而是根本就买不到。”

市场行情持续下滑，消费电子、工控、汽车电子陆续倒下后，这里面的IGBT却在逆势而上，无论是价格还是交期都在持续上升。关于IGBT供不应求，行业人士认为，缺货问题可能到2024年中前也难以解决，而导致IGBT缺货的原因可以归纳为下面四点。

一、需求旺盛（工业、新能源、车用）

IGBT具高输入阻抗、高耐压、低导通压降的优点。而新能源车对高电压需求大增，一辆电动车使用的IGBT数量高达上百颗，是传统燃油车的七到十倍。

据中国汽车工业协会统计分析，2023年2月，新能源汽车持续稳定增长。2023年2月，新能源汽车产销分别完成55.2万辆和52.5万辆，同比分别增长48.8%和55.9%，市场占有率达到26.6%。

在工业用途上，则有AC伺服马达、变频器、风力及太阳能发电等绿电应用，在高压部分则是高速铁路等轨道运输以及电网的应用。

在太阳能领域，IGBT是逆变器中的功率元件。根据中国光伏行业协会预测，2025 年全球光伏逆变器新增装机量有望达 330GW，假设 2025 年光伏逆变器替换装机量为 42GW。按照 IGBT 占组串式逆变器 BOM 成本的 18%，以及占集中式逆变器 BOM 成本的 15%计算，预计 2025 年光伏逆变器 IGBT 市场规模将超百亿。

二、产能受限、扩产慢

一直以来，IGBT多在6英寸或者8英寸晶圆厂生产，在考虑成本和生产效率的情况下，6英寸、8英寸晶圆厂的产能基本上不再扩张，而且大公司建晶圆厂都是12英寸的。

恰逢21年缺货期间，大家都把产能集中在订单规模大、需求稳定的消费类芯片上，IGBT等功率器件产能受到排挤，尽管IGBT客户和订单规模在增长，但到下游晶圆代工厂的产能调节仍需要时间。

虽然有部分12英寸晶圆厂已经开始生产IGBT，但行业主力英飞凌、安森美等公司的12英寸晶圆厂扩产还需要时间，据悉，英飞凌德国新厂需要到2026年才能正式量产，安森美的2023年产能已经全部售罄，有客户在2022年下半年就已经基本敲定了2023年全年供货。

从产能端来看，短期内IGBT的缺货情况难缓解。

三、客户认证周期长

此外，由于IGBT产品对可靠性和质量稳定性要求较高，下游客户认证周期较长，所以产品的生命周期较一般集成电路产品较长，对不同代际的IGBT产品，由于性能和需求差异导致应用领域略有不同。

在车载IGBT产业链中，认证壁垒是IGBT厂商进入车载市场的壁垒之一。

IGBT厂商进入车载市场需要获得AEC-Q100等车规级认证，认证时长约为12~18个月，且在通过认证门槛后，IGBT厂商还需与汽车厂商或Tier 1供应商进行市场约2~3年的车型导入测试验证。

在测试验证完成后，汽车厂商也往往不会立即切换，而是要求供应商以二供或者三供的身份供货，再逐步提高装机量。

四、特斯拉大砍 75% SiC用量

在全球新能源车市场，特斯拉称得上是最大的“鲶鱼”，一举一动总能搅动起不小的“水花”。

特斯拉作为推动SiC上车的“先驱，如今对碳化硅的态度出现180度大反转，在3月份的时候，马斯克宣布了一个震惊业界的消息：特斯拉下一代电动车将大幅削减75%的SiC用量。

主要原因则是SiC能够帮车企在综合成本上省钱，但它本身却并不省钱。简单来说，因为SiC衬底生产工艺难度大，良率不高。这直接导致了SiC衬底产能低、价格高。

而IGBT的制造成本低于SiC，因为IGBT使用的硅基材料成本低，生产技术成熟，硅的价格仅为宽禁带材料的三分之一至四分之一。其次，IGBT的可靠性比SiC高，因为IGBT的结构相对简单，故障率较低。同时，IGBT具有更好的电容性能和更好的抗过压能力，适用于大功率、大电流的应用场景。譬如在DC-DC这种对环境要求不是很高、对重量和空间要求也不高的充电桩领域，想要替代成本最具优势的IGBT有很大的难度。

虽然IGBT很优秀，但它并不能完全取代SiC。行业分析，特斯拉将采取的做法是，采用低功率硅基IGBT+SiC MOSFET的方法来替代之前的SiC。特斯拉的做法也可能被其他原始设备制造商效仿，或再引发对IGBT的需求。

小结

总的来说，IGBT客户与订单规模明显增长，但下游晶圆代工厂的产能还没有调整到位，因此，短期内，IGBT仍将供不应求。从市场消息来看，有的已经看多到2025年。

以上就是道合顺大数据给大家总结分析IGBT持续缺货涨价的四个原因，接下来继续给大家分享关于IGBT详细的全产业链的介绍，希望可以帮助大家进一步了解这个细分领域，欢迎大家点赞转发。

IGBT行业概览

资料显示，功率半导体是控制电压和电流的半导体，其作用主要为功率转换、功率放大、功率开关、线路保护和整流等，包括功率器件和功率IC。

功率器件主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等。

其中，IGBT是电力电子装置的"CPU"，新能源大发展的基石。其用途包括变频、整流、变压、放大功率与功率控制等，是电子装置中电能转换与电路控制的核心。

IGBT又称绝缘栅双极性晶体管，是由BJT（双极型三极管）与MOSFET（绝缘型场效应管）组成的复合型全控电压驱动式功率半导体器件，在电路中作为电路开关，通过开关控制改变电压。

自20世纪80年代发展至今，IGBT芯片经历了7代技术及工艺的升级，从平面穿通型（PT）到微沟槽场截止型，IGBT从芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标都进行了不断的优化，断态电压从600V提高到7000V，关断时间从0.5微秒降低至0.12微秒，工艺线宽由5um降低至0.3um。

此外，由于IGBT产品对可靠性和质量稳定性要求较高，下游客户认证周期较长，所以产品的生命周期较一般集成电路产品较长，对不同代际的IGBT产品，由于性能和需求差异导致应用领域略有不同。

国内厂商对标英飞凌的IGBT产品技术，当前英飞凌IGBT技术已迭代至第七代，第四代为当前市场主流，产品向小型化、高功率、高可靠性发展。

IGBT分类

IGBT根据集成度，分为分立器件、模块和IPM（智能模块）。

在下游应用场景方面，单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器及小功率变频器；标准模块主要应用于大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车（电机控制器、车载空调、充电桩）等领域；IPM模块主要应用于变频空调、变频洗衣机等白色家电。

IGBT按集成度分类：

IGBT分立器件市场格局

全球功率半导体尤其是高端的功率器件主要被英飞凌、安森美、三菱、富士等欧美日大厂占据，其中英飞凌/德仪/安森美位居前三，分别占据13.49%/8.45%/6.76%市场份额。

在中国市场中，英飞凌/安森美/德仪位居前三，分别占据12.99%/7.89%/7.01%市场份额，国产厂商中仅有华微电子进入前10，市场份额为2.10%，位居第10名。

全球IGBT分立器件市场同样被欧美日半导体龙头牢牢把握，其中英飞凌/安森美/富士电机位居三甲，分别占据30.22%/11.29%/7.92%的市场份额。

中国IGBT分立器件市场前三名分别是英飞凌/安森美/意法半导体，分别占据24.28%/17.00%/4.83%市场份额，国产厂商仅有华微电子和华润微进入前10，分别占比4.71%/3.65%，分别位居第4/5名。

IGBT分立器件市场格局：

IGBT模块市场格局

IGBT模块应用于大功率变频器、电焊机、新能源车、集中式光伏等领域，制造工艺为灌胶工艺。

2021年行业CR3达57%，英飞凌是行业绝对龙头、市占率达33%，国内斯达半导市占率达3%、位居第六名。

IGBT模块市场格局：

资料来源：国金证券

从产业链角度来看，IGBT厂商在汽车产业链中处于中游位置，其上游包括材料供应商、设备供应商以及代工厂，例如日本信越、晶瑞股份、晶盛机电、日立科技、高塔、华虹等；其下游包括Tier 1厂商以及整车厂。

在车载IGBT产业链中，认证壁垒是IGBT厂商进入车载市场的壁垒之一。

IGBT厂商进入车载市场需要获得AEC-Q100等车规级认证，认证时长约为12~18个月，且在通过认证门槛后，IGBT厂商还需与汽车厂商或Tier 1供应商进行市场约2~3年的车型导入测试验证。

在测试验证完成后，汽车厂商也往往不会立即切换，而是要求供应商以二供或者三供的身份供货，再逐步提高装机量。

IGBT模块产业链主要包括IGBT芯片设计、制造、模块封测三大部分，全球龙头企业多为IDM模式，如英飞凌、安森美等企业；也有具备设计和模块封测的企业，如斯达半导、宏微科技；还有只具备模块生产制造能力的企业，如赛米控。

资料来源：方正证券、行行查

全球重要的IGBT企业大都采用IDM该模式，如海外龙头英飞凌、富士电机、三菱电机，及国内龙头时代电气、士兰微、比亚迪等。斯达半导采用IDM-lite模式，自主设计产品但主要依靠晶圆代工，也开始自建产线。此外，新洁能、宏微科技等相关公司也有相关布局。

我国是全球最大的IGBT需求市场，产业具有较大的发展前景，但我国IGBT自给率还相对较低，国产替代仍有较大的提升空间。当前本土IGBT产品性能已经逐渐成熟，且部分产品性能可对标海外IGBT大厂产品，加速国产化IGBT产品市场渗透，逐步切入高端市场。

同时，双碳战略带来的新能源增量需求，叠加存量市场的国产化替代需求，将为本土IGBT市场带来巨大增长空间。

国产IGBT厂家

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