前言:
隨著全球制造業(yè)向中國的轉移,,我國功率半導體市場占世界市場的50%以上,,是全球最大的IGBT市場。
但IGBT產(chǎn)品嚴重依賴進口,,在中高端領域更是90%以上的IGBT器件依賴進口,,IGBT國產(chǎn)化需求已是刻不容緩。
全球IGBT市場終由歐美日韓把持
如英飛凌,、三菱、富士電機,、安森美以及ABB等企業(yè),,前五大企業(yè)的市場份額就已經(jīng)超過了70%。
從整個牌面上來看,,我們國內(nèi)的IGBT企業(yè)只能吃“邊角料”了,。
美國功率器件處于世界領先地位,擁有一批具有全球影響力的廠商,,例如TI,、Fairchild、NS,、Linear,、IR、Maxim,、ADI,、ONSemiconductor,、AOS和Vishay等廠商。
歐洲擁有Infineon,、ST和NXP三家全球半導體大廠,,產(chǎn)品線齊全,無論是功率IC還是功率分離器件都具有領先實力,。
日本功率器件廠商主要有Toshiba,、Renesas、NEC,、Ricoh,、Sanke、Seiko,、Sanyo,、Sharp、Fujitsu,、Toshiba,、Rohm、Matsushita,、FujiElectric等等,。
近年來,中國臺灣的功率芯片市場發(fā)展較快,,擁有立锜,、富鼎先進、茂達,、安茂,、致新和沛亨等一批廠商。
十多年前,,IGBT和如今的光刻機一樣,,高端產(chǎn)品對中國都有銷售禁止。
國際IGBT巨頭規(guī)定,,中國企業(yè)購買IGBT,,只能用于變頻器行業(yè),要買高端IGBT用來造新能源汽車,,是絕對禁止的,,國內(nèi)企業(yè)只得走上一條自主研發(fā)的道路。
國產(chǎn)替代空間廣闊
在IGBT的增量空間中有一半以上需求都在中國,,未來幾年我國的IGBT市場需求占比將從2019年不35%提升到2025年的50%或以上,。
簡單測算中國2025年車載IGBT市場規(guī)模達22億美金,同時算個大數(shù),,屆時全球新能源車數(shù)量預計為國內(nèi)的3倍,,全球車載IGBT市場規(guī)模達66億美金,,相當于再造一個IGBT市場。
到2020年全球IGBT單管市場空間達到60億美元左右,,市場空間巨大,。預計未來五年我國新能源汽車和充電樁市場將帶動200億元IGBT模塊的國內(nèi)市場需求。
據(jù)BloombergNEF預測,,預計2025年全球光伏新增裝機接近300GW,,風電也比照光伏5年2.5倍左右的增長,則測算風電和光伏2025年對應IGBT的全球需求量級在12-15億美金,。
同時國內(nèi)的半導體功率企業(yè)相較于國外廠商往往具備成本與定制化的相對優(yōu)勢,,國內(nèi)功率半導體行業(yè)具備較高的實現(xiàn)進口替代的可能性。
在供給端,,自主可控是發(fā)展趨勢,,同時國內(nèi)的IGBT企業(yè)相較于國外廠商往往具備成本與定制化的相對優(yōu)勢。
再加上國家政策及社會資本的加持,,未來,,實現(xiàn)IGBT國產(chǎn)替代仍具有較高可能性。
短期內(nèi)軍用功率半導體領域的國產(chǎn)替代,,長期民用新能源汽車IGBT想象空間巨大,。在自身經(jīng)營阻感容、分立器件等軍用元器件的基礎上,,橫向收購后進入IGBT領域,,與其自身的經(jīng)營范圍高度重合。
長期看我國電動車發(fā)展長期向上趨勢不變,,隨著新能源汽車廠競爭格局的確定,,我國民用IGBT公司龍頭效應將凸顯。
技術差距縮?。杀緝?yōu)勢凸顯成趨勢
從全產(chǎn)業(yè)鏈看,,IGBT的前期資本開支大,中期制造良品率重要,,后面市場開拓需要培育,壁壘極高,。
量產(chǎn)經(jīng)驗與裝車量方面,,英飛凌等海外巨頭量產(chǎn)經(jīng)驗豐富,國內(nèi)市場比亞迪憑借自身品牌電動車穩(wěn)定應用場景具備獨有優(yōu)勢,。
自第六代技術以后,,各大廠商開始將精力轉移到IGBT封裝上。在IGBT封裝材料方面,,日本在全球遙遙領先,,德國和美國處于跟隨態(tài)勢,,我國的材料科學則相對落后。
伴隨國內(nèi)企業(yè)8寸晶圓產(chǎn)線先后投產(chǎn),,良率逐步提升,,國產(chǎn)IGBT有望較此前采購英飛凌等巨頭晶圓價格大幅下降。
國內(nèi)企業(yè)在IGBT布局進入加速模式
國內(nèi)廠商發(fā)展具有自身優(yōu)勢,,從需求端講,,中國功率半導體需求量世界第一,;從供給端講,,自主可控是發(fā)展趨勢。
今年4月底,,比亞迪IGBT項目已在長沙開工建設,,該項目建成后可年產(chǎn)25萬片8英寸新能源汽車電子芯,可滿足年裝車50萬輛的產(chǎn)能需求,。
此外,,其他廠商也在加快IGBT的產(chǎn)能建設,斯達半導新能源汽車用IGBT模塊擴產(chǎn)項目投產(chǎn)后可年產(chǎn)120萬個新能源汽車用IGBT模塊,。
中車時代電氣已完成第一條投資10億元的IGBT生產(chǎn)線產(chǎn)能釋放,,第二條投資35億元的生產(chǎn)線預計2020年底開始試生產(chǎn),產(chǎn)值可達40-50億元,。
華虹半導體7月31日宣布,,其8+12英寸大功率半導體產(chǎn)線將全面發(fā)力,積極承接IGBT代工業(yè)務,。
賽晶電力電子一期產(chǎn)能將于2021年初建成投產(chǎn),,計劃不晚于2024年形成200萬件IGBT模塊產(chǎn)能。
華潤微發(fā)布的2020年半年度報告顯示,,公司目前在研項目共13項,,其中包括IGBT產(chǎn)品設計及工藝技術研發(fā)。
IGBT技術與壁壘成攻堅難點
IGBT制造難度大,,具有極高的技術壁壘,,中國功率半導體市場約占世界市場份額50%,但是中高端的MOSFET,、IGBT主流器件市場基本被歐美,、日本企業(yè)壟斷。
國內(nèi)IGBT技術(芯片設計,、晶圓制造,、模塊封裝)目前均處于起步階段。國內(nèi)IGBT企業(yè)在研發(fā)與制造工藝上與世界先進水平差距較大。
因此,,行業(yè)內(nèi)的后來者往往需要經(jīng)歷一段較長的技術摸索和積累,,才能和業(yè)內(nèi)已經(jīng)占據(jù)技術優(yōu)勢的企業(yè)相抗衡。
高鐵,、智能電網(wǎng),、新能源與高壓變頻器等領域所采用的IGBT模塊規(guī)格在6500V以上,技術壁壘較強,;
而IGBT技術集成度高的特點又導致了較高的市場集中度,,因此英飛凌、三菱和富士電機等國際廠商占有天然的市場優(yōu)勢,,這讓國內(nèi)廠商的發(fā)展再失一個機會,。
加上IGBT行業(yè)存在技術門檻較高、人才匱乏,、市場開拓難度大,、資金投入較大等困難,國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)化的進程中始終進展緩慢,。
IGBT模塊是下游產(chǎn)品中的關鍵部件,,其性能表現(xiàn)、穩(wěn)定性和可靠性對下游客戶來說至關重要,,因此認證周期較長,,替換成本高。
因此,,新進入本行業(yè)者即使研發(fā)生產(chǎn)出IGBT產(chǎn)品,,也需要耗費較長時間才能贏得客戶的認可。
國內(nèi)產(chǎn)能無法實現(xiàn)供求平衡
但是相比于國內(nèi)暴增的IGBT市場需求,,國內(nèi)IGBT市場的產(chǎn)量卻無法與之實現(xiàn)供求平衡,。
除了供需無法平衡,現(xiàn)有產(chǎn)量無法滿足火熱的市場需求以外,,技術也是國產(chǎn)IGBT的另一大硬傷,。
隨著軌道交通、智能電網(wǎng),、航空航天,、電動汽車與新能源裝備等領域的加速發(fā)展,國內(nèi)IGBT需求迎來爆發(fā),,近幾年國內(nèi)IGBT市場規(guī)模呈加速增長趨勢,。
電動乘用車依據(jù)配置不同,IGBT單車價值量高達1000-5000元,,2020年全球空間接近百億元,伴隨全球電動車產(chǎn)銷快速增長,預計行業(yè)2025年空間有望達370億,,CAGR約+30%,。
新能源汽車補貼退坡,電驅企業(yè)與主機廠面臨降本壓力,,國產(chǎn)IGBT價格優(yōu)勢明顯。
面對IGBT需求大增,,行業(yè)內(nèi)公司產(chǎn)能擴大及時:比亞迪開放車規(guī)級IGBT產(chǎn)品閉環(huán)供應鏈,,建設長沙比亞迪IGBT4.0工廠,以滿足公司外供IGBT的需求,。
進口依賴短期難動搖
逆變器,,變流器以及其它光伏,、風電技術裝置均離不開IGBT器件,,近年來,雖然光伏發(fā)電,、風力發(fā)電邁向國際前沿,,產(chǎn)業(yè)鏈整體國產(chǎn)化,但其核心功率器件IGBT仍是依賴進口,,依存度達90%,。
盡管后來變流器開始國產(chǎn)化,但核心器件IGBT仍是以進口為主,,以德國,、日本居多。
對于風電行業(yè)來講,,國產(chǎn)IGBT發(fā)展需要一個培養(yǎng)期,。不能等到國產(chǎn)產(chǎn)品成熟了,我們才開始使用它,,否則不利于國產(chǎn)IGBT的成長,。
結尾:
IGBT作為電動化核心部件,進入壁壘高,,目前國產(chǎn)化率低,,供應長期被歐美日企業(yè)壟斷。
隨著IGBT技術趨勢成熟,,國內(nèi)企業(yè)快速發(fā)展,,已經(jīng)逐步批量應用于電動車,長期有望逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代,。
因為,,獨立自主才是半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生存之道。