新能源汽車(chē)打開(kāi)IGBT新增量,國(guó)產(chǎn)廠商能否挑起大梁

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/程文智)據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)，2020年時(shí)，IGBT的市場(chǎng)規(guī)模為54億美元，隨著主要電動(dòng)交通的IGBT用量快速增長(zhǎng)，供應(yīng)鏈正在調(diào)整其戰(zhàn)略并進(jìn)行大規(guī)模投資。在純電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)的大力推動(dòng)下，未來(lái)幾年的年復(fù)合增長(zhǎng)率應(yīng)可以達(dá)到7.5%，預(yù)計(jì)到2026年，IGBT的市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)84億美元。

新能源汽車(chē)打開(kāi)IGBT新增量

分立IGBT和IGBT功率模塊可用于工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、風(fēng)力渦輪機(jī)、光伏逆變器、火車(chē)、UPS、電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施、家用電器，以及EV/HEV(純電動(dòng)汽車(chē)/混合動(dòng)力汽車(chē))等應(yīng)用。在2020年，消耗IGBT量最大的是工業(yè)應(yīng)用和家用電器，緊隨其后的是EV/HEV，市場(chǎng)規(guī)模約為5.0億美元，而且Yole預(yù)計(jì)該細(xì)分市場(chǎng)，2020年至2026年的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)23%。這是因?yàn)槎鄠€(gè)國(guó)家都推出了雙碳目標(biāo)，政策刺激下，電動(dòng)汽車(chē)將會(huì)逐漸取代燃油汽車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)占有率將會(huì)快速提升。

IGBT是新能源汽車(chē)的核心器件，在新能源汽車(chē)中，IGBT主要用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)、車(chē)載充電器(OBC)、車(chē)載空調(diào)驅(qū)動(dòng)等環(huán)節(jié)。其中，電機(jī)和電機(jī)控制器是新能源汽車(chē)的核心零部件，直接決定汽車(chē)的行駛性能。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)中，IGBT 主要存在于逆變器模塊。逆變器的功能主要是將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鲝亩峁┙o驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。根據(jù)北斗航天汽車(chē)數(shù)據(jù)，電機(jī)和電機(jī)控制器分別占整車(chē)成本的4%和9%左右。而在電機(jī)控制器內(nèi)部，IGBT 模塊約占其成本的37%。因此，IGBT模塊在整車(chē)成本中占5%左右。若加上車(chē)載空調(diào)控制系統(tǒng)中IGBT，則成本占比更高。此外，高功率電動(dòng)汽車(chē)對(duì)于IGBT的要求也會(huì)越來(lái)越高，這將間接提升整個(gè)新能源汽車(chē)中IGBT 的成本。也就是說(shuō)，IGBT是除電池之外，電動(dòng)汽車(chē)當(dāng)中成本第二高的元器件。

IGBT整體產(chǎn)能和供需情況

行業(yè)內(nèi)人士普遍預(yù)測(cè)今年國(guó)內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量會(huì)達(dá)到500萬(wàn)輛，樂(lè)觀的更有人上看到600萬(wàn)輛。這是因?yàn)?021年國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)非常好，不論是老牌車(chē)企，還是造車(chē)新勢(shì)力都大大超出了預(yù)期，年銷(xiāo)量突破了300萬(wàn)輛，滲透率超過(guò)了10%，大大超過(guò)了人們?cè)谀瓿醯念A(yù)測(cè)值。

就算按照500萬(wàn)輛來(lái)測(cè)算，今年對(duì)IGBT的需求也是相當(dāng)大的，但是去年IGBT并沒(méi)有滿足市場(chǎng)的需求，一些主要車(chē)廠的IGBT需求只有70%~80%得到了滿足，存在很大的缺口。不久前，大眾汽車(chē)公布了其電動(dòng)汽車(chē)計(jì)劃，希望在2022年將電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量擴(kuò)大一倍，計(jì)劃2023年在中國(guó)擴(kuò)大電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)量至90萬(wàn)輛。而大眾汽車(chē)2021年ID系列電動(dòng)汽車(chē)總銷(xiāo)量是70625輛。也就是說(shuō)大眾汽車(chē)將要搶走較大的IGBT份額，像英飛凌、安森美這樣的廠商可能會(huì)優(yōu)先保供大眾。

這就表明今年IGBT市場(chǎng)的供應(yīng)情況仍然會(huì)很緊張，有行業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)要2023年年中才能恢復(fù)正常供應(yīng)。給出這個(gè)判斷的依據(jù)是：

一是疫情未來(lái)的走勢(shì)仍有很大的不確定性。如果一個(gè)產(chǎn)量很大的半導(dǎo)體廠商工廠內(nèi)部員工出現(xiàn)多人感染，就有可能被迫停產(chǎn)，要是停產(chǎn)兩到三周后，對(duì)產(chǎn)能的影響將會(huì)非常大，而且很明顯。

二是雖然現(xiàn)在有一些IGBT廠商，包括國(guó)內(nèi)的廠商都在擴(kuò)產(chǎn)，但半導(dǎo)體新增工廠的周期至少在18個(gè)月以上，現(xiàn)在的投產(chǎn)計(jì)劃并不能在2022年或者很快體現(xiàn)出來(lái)。

三是新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量每年依然保持非常大幅度的增長(zhǎng)。

在擴(kuò)產(chǎn)方面，雖然過(guò)去兩年有些廠商宣布了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，但到現(xiàn)在工廠完全建好的并不多，對(duì)目前的供應(yīng)情況其實(shí)并沒(méi)有多大的改善。這主要是因?yàn)榘雽?dǎo)體工廠的投資周期和投資金額都非常大，大部分的企業(yè)對(duì)于投新工廠的建設(shè)還是偏保守的。

據(jù)了解，英飛凌的擴(kuò)展產(chǎn)能最大，去年9月份，其位于奧地利菲拉赫的12寸工廠正式投入使用，只是上量可能還需要一些時(shí)間。國(guó)內(nèi)的比亞迪、斯達(dá)半導(dǎo)體、華潤(rùn)微、士蘭微、中車(chē)時(shí)代等廠商也都在擴(kuò)產(chǎn)中。

當(dāng)然，雖然大家都在增產(chǎn)，但是方向各有不同，因?yàn)镾iC開(kāi)始在汽車(chē)上使用，市場(chǎng)上很多車(chē)廠會(huì)選擇SiC作為主打車(chē)型，運(yùn)用在一些高端品牌上，也就是說(shuō)未來(lái)可能會(huì)有越來(lái)越多的汽車(chē)廠商采用SiC，而不是IGBT。因此，國(guó)際主流的IGBT大廠有點(diǎn)主動(dòng)收縮，也就是不太愿意投入大多的資源在IGBT產(chǎn)品上了。

就像英飛凌一直在增加產(chǎn)能，但是主要目的是應(yīng)對(duì)大眾的產(chǎn)能需求，因?yàn)橹袊?guó)的訂單需求并不會(huì)很明確的給他。像英飛凌已經(jīng)開(kāi)始把IGBT轉(zhuǎn)到12寸的晶圓線上了，老的6寸和8寸用于SiC產(chǎn)品了，所以說(shuō)會(huì)很快去爭(zhēng)搶SiC的市場(chǎng)份額。

有人指出，國(guó)際廠商會(huì)著重去開(kāi)創(chuàng)的市場(chǎng)是異形IGBT(比如塑封IGBT系統(tǒng))，國(guó)內(nèi)廠商以HPD封裝為主，其他異形封裝動(dòng)手慢了一些，還需要幾年時(shí)間。所以增產(chǎn)都會(huì)有，但是在SiC上的增產(chǎn)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在IGBT上的力度。

國(guó)產(chǎn)IGBT廠商能挑起大梁?jiǎn)?

現(xiàn)在汽車(chē)行業(yè)的IGBT供應(yīng)商，國(guó)際上主要有英飛凌、ST、安森美等;國(guó)內(nèi)主要有比亞迪、斯達(dá)半導(dǎo)體、華潤(rùn)微、中車(chē)時(shí)代和士蘭微等。其中英飛凌和安森美兩家加起來(lái)的市場(chǎng)份額超過(guò)了40%以上。目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)的核心部件上，主要還是以國(guó)外大品牌的IGBT產(chǎn)品為主。

不過(guò)如今芯片大缺貨的時(shí)候，國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠商也都愿意給國(guó)產(chǎn)IGBT廠商機(jī)會(huì)，據(jù)說(shuō)是只要送樣過(guò)去，一般車(chē)廠都愿意給機(jī)會(huì)測(cè)試;有的車(chē)廠甚至主動(dòng)找原廠尋求合作。

目前國(guó)內(nèi)廠商的IGBT產(chǎn)品與國(guó)際一流廠商的產(chǎn)品相比也確實(shí)存在一些差距。但中國(guó)競(jìng)品的能力，迭代速度、質(zhì)量管控積極性都比國(guó)際大廠更積極。這幾年的發(fā)展速度都很快，比如中車(chē)時(shí)代電氣最早給中車(chē)有配套一些工藝器件，而中車(chē)旗下有一個(gè)事業(yè)部是做商用大巴的，因此，時(shí)代電氣的IGBT功率器件和模塊在商用大巴車(chē)上有了大量的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)這幾年的快速追趕，現(xiàn)在時(shí)代電氣已經(jīng)做到了第六代精細(xì)溝槽柵IGBT了，其技術(shù)和品質(zhì)提升非常多。

這個(gè)時(shí)間段，國(guó)產(chǎn)IGBT廠商想要切入汽車(chē)領(lǐng)域的話，是一個(gè)絕佳的機(jī)會(huì)，因?yàn)楝F(xiàn)在是一個(gè)非常好的按照客戶意愿去接觸、評(píng)估、測(cè)試，甚至一定量的去使用其IGBT產(chǎn)品的時(shí)間段。但國(guó)內(nèi)這幾家的產(chǎn)能都還沒(méi)有上來(lái)，要想拿到更大的市場(chǎng)份額，甚至是挑大梁可能還不夠。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，比亞迪半導(dǎo)體現(xiàn)階段產(chǎn)能有限，可能僅能滿足自身的需求，相對(duì)來(lái)說(shuō)斯達(dá)半導(dǎo)體和中車(chē)時(shí)代的進(jìn)展可能更快一些。比如中車(chē)時(shí)代在株洲和東風(fēng)的兩條產(chǎn)線加起來(lái)年產(chǎn)能有50萬(wàn)片，在加上它與廣汽還會(huì)再建一條年產(chǎn)能50萬(wàn)片的產(chǎn)線，如果產(chǎn)能真正釋放出來(lái)，那是非?？陀^的。

有業(yè)內(nèi)人士指出，現(xiàn)在的情形并沒(méi)有按照設(shè)想的走，今年上半年IGBT產(chǎn)品短缺的問(wèn)題并不會(huì)由國(guó)內(nèi)廠商來(lái)彌補(bǔ)。中車(chē)時(shí)代的車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品在量產(chǎn)過(guò)程中不及預(yù)期。包括斯達(dá)半導(dǎo)體也一樣，其車(chē)規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品在之前的迭代品中發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，現(xiàn)在已經(jīng)改善了，但改善后的產(chǎn)品能否滿足市場(chǎng)的需求，還有待驗(yàn)證。

士蘭微是比較晚展示其車(chē)規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品的，他們已經(jīng)給一些車(chē)廠送樣了，據(jù)反饋測(cè)試結(jié)果還不錯(cuò)，要是它量產(chǎn)的產(chǎn)品能與樣片達(dá)到一樣的效果的話，其前景還是很不錯(cuò)的。

綜合來(lái)看，今年國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品可能還是一個(gè)生產(chǎn)爬坡的過(guò)程，如何將良率做上去可能是他們今年需要解決的問(wèn)題。真正上量可能需要等到2023年了。

原文標(biāo)題：車(chē)規(guī)級(jí)IGBT延續(xù)高景氣度，國(guó)內(nèi)品牌2023年前難挑大梁

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審核編輯：湯梓紅