中國絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）下游應用需求及競爭格局發展趨勢分析

中國絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）下游應用需求及競爭格局發展趨勢分析

IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）即絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT和MOSFET組成的復合功率半導體器件，既具備MOSFET的開關速度高、輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關損耗小的優點，又有BJT導通電壓低、通態電流大、損耗小的優點，在高壓、大電流、高速等方面有突出的產品競爭力，已成為電力電子領域開關器件的主流發展方向。

作為一種新型電力電子器件，IGBT是國際上公認的電力電子技術第三次革命具代表性的產品，是工業控制及自動化領域的核心元器件，能夠根據工業裝置中的信號指令來調節電路中的電壓、電流、頻率、相位等，以實現精準調控的目的，廣泛應用于電機節能、軌道交通、智能電網、航空航天、家用電器、汽車電子、新能源發電、新能源汽車等領域。隨著新能源汽車的發展以及變頻白色家電的普及，IGBT的應用優勢逐步凸顯，它不僅在工業應用中提高了設備的自動化水平、控制精度等，也大幅提高了電能的應用效率，同時減小了產品體積和重量，節約了材料，未來的應用空間十分廣闊。

IGBT既可控制信號的導通、也可控制信號的關斷，是典型的全控型功率半導體器件，目前，以IGBT為代表的全控型功率半導體器件在工作頻率、工作電壓和信號控制性等方面的性能出眾，正逐步發展為中高端功率半導體器件的主流應用形態。

目前，全球市場上，工控、新能源和家電市場是IGBT的主要應用領域，根據調查數據顯示，2017年，工控領域IGBT的市場規模為17.32億美元，占比為37%；新能源汽車領域IGBT的市場規模為13.10億美元，占比為28%；新能源發電領域IGBT市場規模為4.21億美元，占比9%；家電領域IGBT的市場規模為3.74億美元，占比為8%。而在國內市場，根據調查數據顯示，2018年，新能源汽車領域IGBT的市場規模為50.19億元，占比為31%；家電領域IGBT的市場規模為43.71億元，占比為27%；工控領域IGBT的市場規模為32.38億元，占比為20%；新能源發電領域IGBT的市場規模為17.81億元，占比11%。

受益于工業控制及電源行業市場的逐步回暖，以及下游的變頻家電、新能源汽車、新能源發電等領域的迅速發展，IGBT市場有望持續增長。根據調查數據顯示，2020年全球IGBT市場規模將達57.67億美元，同比增長6.40%，并且未來市場規模有望保持穩定增長。根據調查數據顯示，2018年中國IGBT市場規模為161.9億元，同比增長22.19%，增速顯著高于全球平均水平。

一、工業控制IGBT需求

隨著工業控制及電源行業市場的逐步回暖，IGBT在此領域的市場規模有望逐步擴大。IGBT是變頻器、逆變焊機等傳統工業控制及電源行業的核心元器件，且已在此領域中得到廣泛應用。我國變頻器行業的市場規模總體呈上升態勢，目前，變頻器在冶金、煤炭、石油化工等工業領域的應用規模將保持穩定增長，同時，在城市化率提升的背景下，變頻器在市政、軌道交通等公共事業領域的需求也會繼續增長。此外，逆變式弧焊電源憑借優異的電源特性在電焊機市場持續滲透，推動逆變式弧焊電源的應用市場規模逐步擴大。隨著變頻器、逆變焊機等傳統工業控制及電源行業的發展，IGBT的市場規模有望持續增長。

受益于在冶金、煤炭、石油化工、電力等工業領域和市政、軌道交通等公共事業領域的廣泛應用，工控變頻器市場持續增長。2018年國內變頻器市場規模達203億元。其中，匯川技術等本土企業在變頻器市場持續突破，產品品類不斷豐富，市場應用不斷拓展，推動了市場份額的持續提升。

二、家電變頻化IGBT需求

IGBT是白色家電實現變頻功能的核心元器件，其高頻開閉合功能能夠帶來以下優點：（1）較小的導通損耗和開關損耗；（2）出色的EMI性能，可通過改變驅動電阻的大小滿足EMI需求的同時保持開關損耗在合理范圍內；（3）強大的抗短路能力；（4）較小的電壓尖峰（對家電起到保護作用）。中國作為全球最大的家電市場和生產基地，IGBT的應用潛力十分強勁。以空調行業為例，根據產業在線的數據，2018年我國變頻空調銷量達6434.10萬臺，同比增長8.76%，并且未來變頻空調有望在空調市場進一步滲透，面向變頻空調應用的IGBT的市場空間將十分廣闊。

作為變頻白色家電的另外兩大市場，變頻冰箱和變頻洗衣機市場增速顯著。2018年，中國變頻冰箱銷量為1665.7萬臺，同比增長31.10%，中國變頻洗衣機銷量為2163.3萬臺，同比增長24.54%。隨著節能環保的大力推行，具有變頻功能的白色家電的市場前景將十分廣闊，從而為IGBT市場的增長提供穩定的市場需求。

中國本土廠商在全球家電市場占據了突出的市場份額，隨著家電變頻化趨勢的深入，有望與本土IGBT廠商形成良好協同，為IGBT的國產替代帶來重要機遇。

三、光伏與風力發電裝機，IGBT國產替代需求

新能源發電主要以光伏發電和風力發電為主，根據調查數據顯示，2020年，全球光伏發電裝機容量將達736.62GW，同比增長20.48%，我國光伏發電裝機容量繼續保持快速增長，2020年累計裝機有望達516GW，同比增長50%，裝機容量位居世界第一。

2020年，全球風電裝機容量有望達711GW，同比增長9.55%，中國風電裝機容量2020年將達506.1GW，同比增長18.80%，增速顯著高于球平均水平。由于新能源發電輸出的電能不符合電網要求，需通過光伏逆變器或風力發電逆變器將其整流成直流電，再逆變成符合電網要求的交流電后輸入并網。IGBT是光伏逆變器和風力發電逆變器的核心器件，新能源發電行業的迅速發展將成為IGBT行業持續增長的全新動力。

光伏逆變器是光伏系統中將太陽能電池提供的直流電壓轉換成交流電壓，使之適應電網電壓水平并輸入電網的設備，是太陽能電力系統的核心部件之一。IGBT在逆變器中的作用是一個高速無觸點電子開關，利用IGBT的開關原理，通過控制電路給予適當的開通、關斷信號，IGBT則根據控制信號將直流電變換成交流電，此外，IGBT還可以通過控制信號的脈寬調節來控制電流的大小，也可以控制交流頻率，從而控制逆變器的輸出功率，是實現逆變器正常工作、逆變器微型化以及提升逆變器功率密度的核心電子器件。

四、電動汽車IGBT需求

IGBT在新能源汽車領域中發揮著至關重要的作用，是新能源汽車電機控制器、車載空調、充電樁等設備的核心元器件。

隨著新能源汽車市場的快速發展和智能駕駛技術的應用，新能源汽車中以IGBT為代表的功率半導體器件產品的需求量有望進一步提升。根據調查數據顯示，傳統汽車中功率半導體在汽車半導體中的用量占比約為21%，低于IC產品的用量（23%），但在純電動新能源汽車中，功率半導體的用量顯著增加，在汽車半導體中的用量占比約達56%。

新能源汽車中的功率半導體價值量提升十分顯著，根據調查數據顯示，新能源中汽車功率半導體器件的價值量約為傳統燃油車的5倍以上。其中，IGBT約占新能源汽車電控系統成本的37%，是電控系統中最核心的電子器件之一，因此，未來新能源汽車市場的快速增長，有望帶動以IGBT為代表的功率半導體器件的價值量顯著提升，從而有力推動IGBT市場的發展。

新能源汽車市場規模保持快速增長趨勢，根據調查數據顯示，2020年，全球新能源汽車產量將達424.5萬輛，同比增長42.69%。2020年，中國新能源汽車產量有望達279.5萬輛，同比增長47.49%，增速高于全球水平，并且未來新能源汽車的市場規模有望繼續擴張。新能源汽車市場規模的增長，有望持續帶動IGBT市場的需求提升。

新能源汽車應用在全球IGBT市場的占比不斷提升，根據調查數據顯示，預計全球IGBT市場規模將在2022年超過50億美元。其中電動車（EV/HEV）動力系統的電氣化，將成為助推全球IGBT市場增長的主要力量。2016年全球電動車（EV/HEV）IGBT市場規模約9億美元，而到2022年，該領域市場規模有望達到20億美元，將占據IGBT總體市場的40%。

五、IGBT格局

《2020-2026年中國IGBT行業競爭格局及風險管控分析報告》數據顯示：目前，全球IGBT市場主要由英飛凌、三菱電機、富士電機、安森美和ABB等海外廠商占據，根據調查數據顯示，全球前五大IGBT廠商的市場份額合計達74%，同時，從400V及以下的常規IGBT市場到4500V以上的高端IGBT市場，海外廠商的IGBT產品的市場優勢地位均十分明顯。

在國內IGBT市場，海外廠商同樣占據50%以上的市場份額，國產替代的空間十分闊。

目前，IGBT國產化已成為國家關鍵半導體器件的發展重點之一，IGBT也被列為國家“02專項”的重點扶持項目，相關產業進入高速發展階段。同時，廣闊的IGBT市場中也涌現出一批包括中車時代電氣（3898.HK）、比亞迪（比亞迪股份，1211.HK）、斯達半導等在內的掌握IGBT核心技術的企業，在產業政策和市場需求的驅動下，IGBT國產化進程加速啟動。

目前，IGBT國產化已成為國家關鍵半導體器件的發展重點之一，IGBT也被列為國家“02專項”的重點扶持項目，相關產業進入高速發展階段。同時，廣闊的IGB