第三代半導體的最優方向——IGBT

半導體守護者 2024-04-27 09:49:19

IGBT 的中文名爲:絕緣柵雙極型晶體管,是能源變換與傳輸的核心器件,被稱爲電力電子裝置的“CPU”,被廣泛應用于光伏/風電設備、新能源汽車、家電、儲能、軌道交通、電網、航空航天等領域。

近年來,國家大力推行碳中和,驅動了清潔能源發電快速發展,以及電動汽車滲透率的迅速提升,這些都將驅動IGBT的強勁增長。

壹、目前第三代半導體的市場規模有多大?

全球: 根據研究機構Omdia的數據,全球IGBT市場規模在過去近十年中保持持續增長,從2012年的32億美元增長至2020年的66億美元,八年間的複合增長率在10%左右。

從IGBT分下遊需求來看(2017年數據),工控和新能源汽車是IGBT需求占比最大的兩個下遊領域,達到37%和28%;其次是新能源發電和變頻白電市場。

我國:中國IGBT市場規模增長迅速,從2012年的60億元增長至2019年的155億元,複合增速在15%左右,比全球IGBT市場規模的增速更高。

從市場需求占比來看,中國的IGBT市場規模已經占到全球IGBT市場規模的38%左右。 中國的IGBT需求結構與全球市場略微有些不同,新能源汽車、變頻家電和工業控制是中國IGBT市場需求占比最高的三個下遊,其占比分別爲31%、27%和20%。

IGBT--應用場景廣闊:受益于碳中和政策,新能源汽車、新能源發電等領域將得到大力發展,而應用場景廣闊的IGBT市場將引來爆發點。

貳、競爭環境/國産替代的前景如何?

競爭環境:根據Omdia數據,2020年全球IGBT分立器件市場規模爲15.9億美元,全球各廠商排名中,英飛淩占比29.3%,排名第1;富士電機占比15.6%,排名第2;三菱占比9.3%,排名第3;中國廠商士蘭微占比2.6%,排名第10。

2020年全球IGBT模組市場規模爲36.3億美元,英飛淩占比36.5%,排名第1;富士電機占比11.4%,排名第2;三菱占比9.7%,排名第3;中國廠商斯達半導占比2.8%,排名第6,是唯一進入前10的中國廠商。

IGBT:海外大廠占據主要市場,國內企業追趕空間大

IGBT市場依舊還是以國外産商爲主,國內替代的一些企業還在追趕途中。未來市場的發展空間預期非常之大!!

三、未來發展趨勢如何?

國産進步+供應鏈安全推動國産替代加速

內在原因:1)雖然國內IGBT廠家的起步較晚,但是行業留給了本土IGBT廠家充足的發展和追趕的時間,目前國內IGBT廠商技術進步較快,已經有産品能大批量滿足下遊客戶需求。

2)本土IGBT企業的服務更好,並且具有一定的價格優勢。

外部推動: 當前新能源汽車、新能源發電以及變頻白電等領域發展迅速,帶動著上遊IGBT産品需求快速增長,但海外IGBT龍頭廠商對擴産相對謹慎,進程較慢,因此造成全球IGBT供應緊張。

此外,近年全球車規級的芯片供應短缺也讓汽車、家電和工業等行業充分意識到芯片國産自主可控的重要性。

IGBT國産替代完全可以實現

從技術要求上來看,相比較于消費電子芯片的超級超級精密技術,車規級芯片規格幾乎都是十多年前的技術。按照國內的半導體企業能力說來,以20納米爲主的IGBT完全可以實現國産替代!

IGBT最重要的增量市場:

新能源汽車、光伏/風電

新能源汽車:電動化推動量價齊升 我國新能源乘用車銷量從2015年的17.5萬輛增長至2021年的329.1萬輛,複合增速高達63.1%,特別是在2021年實現了181%的銷量增長。

傳統燃油車中功率半導體的價值量僅爲71美元(較低);而混合動力汽車中功率半導體的價值量提升至425美元,是傳統燃油車的6倍;純電動汽車中的功率半導體價值量提升至387美元,是傳統燃油車的5.5倍。

隨著國內碳中和戰略的實施,新能源汽車未來年複合增長率20%以上!!

我國2025年新能源汽車IGBT市場規模將達165億元,2020-2025年複合增長率高達31.5%。

新能源汽車的核心零部件

隨著汽車的不斷智能化,電動化,未來IGBT起碼有翻倍的增長空間。

光伏和風電:IGBT是光伏和風電逆變器的核心器件,占逆變器價值量的20%-30%。最典型的應用場景就是光伏逆變器,需要大量高壓、超高壓的IGBT模塊,將光伏/風電發出的粗電轉換爲可平穩上網的精電,這是實現碳中和的核心環節。

光伏/風電行業前景

2020年9月,中國提出將在2030年實現“碳達峰”,2060年實現“碳中和”;2021年9月,中共中央、國務院印發《關于完整准確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,提出到2030年,非化石能源消費比重達到25%左右,風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上

2022年1月,國家發改委、國家能源局印發《“十四五”現代能源體系規劃》,其中明確提出要加快發展風電、太陽能發電。

彭博新能源財經也曾預測,中國能源市場在加速轉型的情景下,到2050年中國92%的電能由光伏和風電爲主的零碳電源提供。

展望未來:根據集邦咨詢預測,受益于新能源汽車和清潔能源發電的需求大幅增加,中國IGBT市場規模將持續增長,到2025年,中國IGBT市場規模將達到522億人民幣,2021-2025年複合增長率達19.96%。

珠海富士智能股份有限公司專注于IGBT散熱銅底板研發與制造!http://www.fujichinon.com/

1 阅读:1094

半導體守護者

簡介:感謝大家的關注