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在碳中庸布景下，连年新动力汽车进入发展快车谈。据中国汽车工业协会最新统计瓦解，2022年我国新动力汽车爆发式增长6868炸金花，产销分歧完成705.8万辆和688.7万辆，同比分歧增长96.9%和93.4%，流畅8年保抓世界第一，2023年发展势头依然迅猛，2023年1-8月新动力汽车销量整个537.4万辆，同比增速39.2%。

起原：中国汽车工业协会

追随新动力汽车蕃昌发展，功率半导体中的主要家具车规级IGBT需求爆发式增长。获利于此，世界功率半导体龙头企业英飞凌的汽车业务抓续增强，2022年达63.98亿欧元，流畅两年增速超30%，成为英飞凌因循性业务。

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源：火石创造凭证公开贵府整理

起原：英飞凌财报

01 IGBT是裁长补短的复合型功率器件，电力电子安设的“CPU”

功率半导体器件（Power Electronic Device）是电子安设电能调度与电路抵制的中枢，可通过半导体的单向导电性已毕电源开关和电力调度的功能，其作用主要分为功率调度、功率放大、功率开关、清爽保护和整流等。

功率半导体主邀功能暗示，起原：火石创造凭证公开贵府整理

按器件集成度，不错分为功率器件和功率IC两大类。功率器件按器件结构可分为二极管、晶体管和晶闸管三大类，其中，晶体管是省略提供电功率放大并具有三个或更多电极的一种半导体器件，凭证主要工艺，不错把晶体管分为双极晶体管和场效应晶体管，双极晶体管属于流控器件，反应速率快，发轫智商强，如：双极性三极管（BJT）；场效应管属于压控器件，输入阻抗高，功率花费相对较低，包括结型场效应晶体管（JFET）、金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）等。

功率半导体产业结构暗示图6868炸金花，起原：火石创造凭证公开贵府整理

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)，是由双极性三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管 (MOSFET)构成的复合全控型电压发轫式功率半导体器件，因此兼顾了两者高输入阻抗、发轫功率小与富余压裁汰的优点，同期克服了两者的纰谬[1]。

BJT、MOSFET和IGBT的对比

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起原：火石创造凭证公开贵府整理

IGBT被喻为电力电子安设的“CPU”，是动力变换与传输的中枢器件，通过脉宽调制，不错把输入的直流电压形成所需要频率的疏通电，或者反过来，主要用于变频逆变和其他逆变电路。在新动力汽车领域，它是新动力汽车电机抵制器、车载空调、充电桩等开拓的中枢元器件，是电控系统中最中枢的电子器件之一。

02 IGBT世界紧缺度升级，主要玩家采集在日良习

在新动力汽车爆发式增长的背后，咱们看到功率半导体世界紧缺的情况一直存在，这其中尤以IGBT家具为重灾地。据供应链最新音尘瓦解，当今IGBT缺货基本在39周以上，供需缺口如故拉长到50%以上，阛阓部分料号供货周期防守在52周，最长达54周。英飞凌最新的Q2交期防守在39-50周，另一家大厂安森好意思2022-2023年的产能扫数售罄，Q2交期在47-52周，远高于英飞凌[2]。

在供需偏紧的情况下，国产厂商纷纷进入车规级IGBT研发制造领域。但当今6868炸金花，由于车规级IGBT模块考证周期长、制作工艺需要的期间难度和可靠性条款高，世界范围，车规级IGBT行业采集度较高，阛阓份额采集在英飞凌、安森好意思、意法半导体等国外厂商，CR3达33.8%。从国别来看，世界半导体功率器件及模块前十企业，日本独占5家，好意思国2家，瑞士1家，中国1家，虽德国也仅有1家进入前十，但其阛阓销量世界第一，占2021年世界阛阓份额的19.7%，是第二名的安森好意思2倍多。

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表：2021年世界半导体功率器件及模块前十企业，起原：火石创造凭证公开贵府整理

03 龙头引颈下，车规级IGBT国产替代程度提速

在供需紧缺，外加我国自主新动力汽车品牌崛起的大布景下，国内IGBT行业迎来国产替代海浪，限制2022年Q1，我国新动力车IGBT模块国产化率已近40%，斯达半导、比亚迪半导、时期电气引颈阛阓，分歧占有国内阛阓份额的19%、17%、11%。2022年中国IGBT阛阓总畛域达321.9亿元，瞻望2025年阛阓总畛域有望达468.1亿元，复合增长率13.3%。异日我国车规级IGBT阛阓畛域及国产替代将进一步深化[3]。

图：2022年Q1中国新动力车功率模块阛阓步地，起原：火石创造凭证公开贵府整理

图：中国IGBT行业阛阓畛域以及CAGR (单元:亿元），起原：火石创造凭证公开贵府整理

04 IGBT期间历经7次迭代，国产IGBT逾期国际巨头三代水平

IGBT的发展，自1988年于今，已历经7次期间迭代。迭代标的主要采集在芯单方面积和厚度逐年减小，功率损耗逐年裁汰，阻断电压等第逐年提高，向高褂讪性、高可靠性发展，约莫可分为三个阶段[4]：

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第一阶段是第一、第二代IGBT为代表的平面栅型IGBT，其中第一代由于工艺复杂且成本高，已基本被淘汰，第二代部分类型家具当今仍有销售。

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第二阶段所以第三代、第四代IGBT为代表的沟槽栅型IGBT。该类型家具通过改动的沟槽磋磨，大大减小了IGBT的体积和使远程耗，因此被世俗使用。第五代、第六代的IGBT，属于对沟槽栅型的纠正，结构并未有很大的变动。

第三阶段是 2018 年以后，英飞凌研发出第七代微沟槽型 IGBT，该类型家具更大程度地减小了器件的体积和功耗，当今英飞凌已达量产水平。

表：世界IGBT七次期间迭代情况，起原：火石创造凭证公开贵府整理

我国脉土厂商进场较晚，短缺丰富申饬的期间东谈主才，叠加交易摩擦，导致中国IGBT家具在期间端严重滞后于国际巨头的家具，当今国内大部分供应商仅能已毕在第四代、第五代进行量产。直到2021年，国内功率半导体龙头企业斯达半导，基于第七代微沟槽Trench Field Stop期间的新一代车规级 650V/750V IGBT芯片研发凯旋，并通过客户考证，我国企业车规级IGBT才初度出现第七代家具。

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表：以进入汽车供应链为筹议的国内IGBT逾越企业，起原：火石创造凭证公开贵府整理

05 结语

国产替代抓续深化、势不行挡。我国事世界最大的IGBT需求阛阓，原土IGBT家具质能已有部分达到国际逾越水准，但我国IGBT在高期间、高附加值的大功率器件家具上的国产化程度依然较低，入口依赖程度大。不管是从供应链安全角度、如故随大功率家具需求真切带来的成本抵制角度辩论，关于车企、电控厂商来说，功率器件自主可控皆将是最优选。车规级功率半导体现已成为车企重心布局和投资热点领域之一。

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新动力汽车高压化，鼓动Sic加快发展，短期或将呈现SiC、IGBT并行发展态势。出于治理纯电动车充电效果、续航等问题，各大车企竞相角逐800V高压发轫平台，但IGBT并不适用于800V平台，更多是支配于750V及以下的电压平台。

SiC材料的出现，迷惑了世界各大本钱的视力，与IGBT比拟，SiC功率器件在耐高压、大电流、耐高温、高频、高功率和低损耗等方面推崇更为优异，可世俗支配于电动汽车及充电桩、光伏、电网、轨谈交通和储能等领域。但受制于期间工艺的不训诲、成本的腾贵（SiC MOSFET的价钱是IGBT的2.5-3倍），短期内，SiC与IGBT将并行发展，直到SiC功率器件的成本下探、期间训诲，或将取代IGBT在各重迭领域的支配。限制2021年，国内碳化硅产线如故干涉超20条，产业链上、下流皆有有关企业参与。