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Igbt专家说

善行韭助

2021-11-17 23:34:03

一、专家发言
一、专家发言
IGBT 分类
功率器件在大方向的工控和电源领域必不可少的器件，功率器件分成功率二极管、MOS 管、 IGBT、碳化硅、氮化镓，几大类型当中 IGBT 的角色是最重要的，分类可以分成低压、中压、高压。
1、低压-1200v 以下，这一块应用主要集中在消费类电子和光伏逆变
1)消费类电子重点集中在家用电器、白电，再具体一点就是家电都往节能减排方式走，通过变频的方式，比如变频空调、冰箱，变频中 IGBT 是个很关键的作用，整个消费类市场变频也逐渐成熟，家电市场目前处于更新迭代的市场，在 IGBT 的整个市场份额在 25%-27%的占比;
2)光伏逆变，新能源的模块，光伏逆变近几年有过波动，前年国家出光伏逆变的政策，对厂商有影响，但是随着海外市场的崛起转好。光伏逆变现在趋于成熟，里面多数功率器件还是会采用 IGBT，光伏逆变行业占到 IGBT 的 20%左右，最近几年的变化不是很大，消费电子和光伏逆变是比较成熟的两个行业。
2、中压的 IGBT-1200V-2800V 或 2500v 是中压的 IGBT，主要是应用在新能源的电动汽车还有风力发电两块，新能源电动汽车 100%来讲还是增量市场，对于国内 IGBT 企业还是有待耕耘的市场应用，技术壁垒和技术门槛还比较高，把控在国内比较大的几家厂商手中，新能源汽车会占到去年 IGBT30%-31%的份额，英飞凌占到新能源汽车 5 成以上的份额。风力发电发展最快的还是在中国，对 IGBT 也有严格的要求，客户相对比较零散，占到 IGBT 体量的 11%左右。
3、高压在 2800v-3000V 以上，主要集中在轨道交通(高铁、动车、地铁)、智能电网，智能电网国内外发展都比较迅速，中国流行的特高压的直流输变电，IGBT 的采用的量是越来越大，所以这块也是一个增量市场。
最近几年 IGBT 销售的周期性波动
低压的光伏经过前年的低谷期，最近两三年都是处于上升的阶段，包括很多光伏逆变的客户发展还是比较快，海外市场会多一些，包括这几年崛起的终端客户，比如德业和锦浪。另外新能源汽车针对国内的 IGBT 来讲是都渴望进入的一个市场，但这一块车规级门槛迫使国内的厂商大概还有几年的路要走，能进入主机厂的国内的 IGBT 企业还不是非常多。整体新能源汽车市场都是上升的，除了 16、17 年国家对于新能源电动汽车政策的倒退增速放缓，17 年以后新能源汽车都是处于一个上升态势，虽然从去年的第四季度开始受一些主要部件的影响电动汽车的出货量不是那么强劲;高压领域的应用柔直输变电的应用，在 14、15 年我国第一条柔性急速输变电是采用英飞凌的 IGBT 在做，后来大的工程 IGBT 起来，但是掌握在国外主流厂家的手里。
电动汽车里面电池 40%-50%的成本，剩下的电池驱动最高可能占到 20%的成本，IGBT 就是用到电池驱动这块，这里面 IGBT 大概又能占到 5 成的结构，所以一台乘用车里面 IGBT 的成本占到 8%-9%左右的成本结构，这样一台电动汽车的功率器件的占比成本对于每家厂商是
非常吸引人的，包括跟电动汽车配套的的充电设备比如慢充，这里面用的 IGBT 很少，只是交流的慢充，我们讲的主要是快充，大的直流充电桩，这里面 IGBT 成本占比占到 15%-18%，所以一台车包括跟车配套的快充，IGBT 都是起到了很主流的角色，所以未来看 IGBT 的发展，主要看在 IGBT 厂家电动汽车领域的投入和产品的匹配性，基本就可以判断一家 IGBT 公司的技术实力和品牌实力。
IGBT 的几个玩家
1)英飞凌、日本的三菱和富士，三家巨头蚕食掉 IGBT 市场上面 70%的份额，英飞利的产品结构可以覆盖到整个工业领域，三菱和富士更多是在传统的工业应用商，在日系主机厂里面会有占比，各自方向有些不一样。
2)国内-认为目前做的很出色的，一家是比亚迪半导体、另外是嘉兴斯达、常州宏微、中车时代，这几家比较专注 IGBT，华润微、士兰微做的产品会比较广、IGBT 只是其中的一个产品分支。
比亚迪半导-全产业链都在做，在汽车领域的表现很出色，占到国内新能源汽车的市场的份额的 18%-20%，因为比亚迪半导体大部分的产线都是在比亚迪体内消化了，比亚迪 18 年收购宁波中纬的晶圆厂，产品的产出和迭代比较快，但是 IGBT 设计的平面型设计，输出效率比较低，很多非比亚迪以外的主机厂不会用比亚迪半导体，但比亚迪半导体也在积极地去市场化
嘉兴斯达-我认为是国内 IGBT 里面表现最出色的一家。08 年开始，技术起点比较高，15 年 IR 是被英飞凌收购了，斯达当时是把 IR 的专用于功率器件的研发团队收过来，唯一的缺点是不能作为一个晶圆厂商，晶圆来自于华虹，15 年接手团队以后，18 年渗入电动车的领域，目前还没有很多电动车产品在用斯达的产品，在做导入，很多主机厂对于斯达也是非常正面的评价
常州宏微-最早专注的产品是 FRED，家电市场，所以会同步做 IGBT 和对应的晶圆买卖，汇川是宏微的一个股东，希望把宏微的公司和产品带起来，还在完善的阶段
中车-背靠中车集团，12 年收购英国的丹尼克斯，75%的股份，15 年成立 FAB 厂商，丹尼克斯集中高压部分比较多，当时收购也是对口中车的轨道交通的业务，到现在为止中车时代的大部分应用类似于比亚迪，应用在中车自己的轨内产品会比较多，18 年开始市场化在智能电网、汽车领域做些规划，中车时代做自己的新能源的电控这块，整个汽车市场他大概占到 1%左右，后面还是有很大的发展空间。
华润微、士兰微-IGBT 只是作为他们产品链里面的一个分支，这些厂商目前来看还是做一些比较低端的市场，或者技术门槛不是很高的市场，一个品牌做 IGBT 先做电焊机的市场、小型焊机、等离子切割机，还有就是家电领域、工业领域的电磁感应加热，这些厂家通常会从这些领域过渡到光伏逆变，国内厂商大概占到 30%-40%的光伏逆变，然后就是新能源汽车，高压领域现在还没有很清晰的规划
斯达、宏微、中车时代-其他斯达我认为表现是最出色的，始终没有离开 IGBT 的主航道，在 IGBT 的模块表现出色，从高到低，现在汽车领域的渗透率也比较优秀。
二、Q&A
Q:碳化硅的中高压领域渗透快，国产企业的碳化硅的导入进度怎么看?
碳化硅比 IGBT 的能量密度做到更高，开关频率更高，产品体积更小、发热量更低，散热结构缩小，成本能节省，而且碳化硅的成本也是在下降，所以很多用户也是越来越接受，碳化硅渗透的比较多的就是光伏逆变、充电桩，新能源电动汽车的充电机，这三块很成熟，大部分客户都会采用碳化硅的结构，至少采用碳化硅二极管的结构。做得比较出色的还是把握在国外几个厂商的手里，做得最好的是 Creed，现在英飞凌也有再冲碳化硅，晶圆主要也来自 creed，但这两家价格也还比较高。电动车的电控的应用，目前主机厂还是 100%在采用国外几家大的碳化硅产品，国内的厂商还没有进入汽车的碳化硅的市场，原因在于国内的厂商二极管已经很成熟了，但是 MOS 管就会落后很多，主要是 1200v80 毫微的产品，国内目前很优秀的碳化硅厂商在碳化硅 MOS 上面还有很长的路要走，确实碳化硅后面取代传统的硅材料是不可逆的产品。
Q:中车时代、斯达这样的碳化硅 IGBT 进展情况怎么样?
A:碳化硅和 IGBT 是两个不一样的产品，在 IGBT 在国内厂商可以达到第四代的 IGBT 的产品，碳化硅前面提到的几家，比如比亚迪，在碳化硅还是一个起步的阶段，中车时代没有碳化硅，士兰微、华润碳化硅二极管偏多，MOS 管只是几款普通的型号，斯达在研发碳化硅的产品，但他的路线是全碳化硅的模块，几家的碳化硅的产品还是比较起步的阶段。
Q:国内 IGBT 高中压不同的产品，包括整个渠道的库存怎么样
A:IGBT 市场的供应链的情况，持续到明年的年中之前都还是紧张的态势，因为不管是原厂商还是中间的代理商库存水位都是很低的水平，主要的原因是终端应用上面的需求在加大，第二是受疫情的影响，IGBT 的晶圆厂在停产、断电，7 月份马来西亚的工厂也是停工，晶圆厂一旦机器停下来再恢复运转调试时间会很长。
目前看起来 IGBT 还是处于一个紧缺的状态，IGBT 的单价有待上升，但是不像主控芯片那样涨价那么疯狂，IGBT 在涨价，但是交期依然会很长，英飞凌现在报出来的官方交期在 20 个周以上，有些报出来基本上在 52 周，基本上就是一年，考虑交付排期，今年 Q3 很多中小企业产线处于停滞状态，头部客户相对来说会好过一些，圆厂绑定紧密，虽然头部客户的交付延长，但是也能满足大部分的产能。
Q:斯达的产品形态上面，A00 和 A 级车和 B 级车 IGBT 模块、芯片主要差异在什么地方。
A:车用领域包括大巴车，还有一种乘用车，SUV 类型的车规级，还有物流车、游览车，斯达来讲在乘用车领域的渗透率还不是特别广，还是在大巴车领域，斯达目前最大的客户是汇川，汇川在电控这个领域做得非常出色，汇川最大客户是宇通，斯达通过汇川在大型车特别是大巴车的渗透率是比较强。
模块的电压提升要看电池的功率密度，高续航要看客户的最终要求，电池的整体密度越来越高，取决于电池组的能力。
750v 在电动车的应用已经不太能够满足到，车上的电路保护器件基本都要用到 800v 以上耐压的电路范围。
Q:轨交和柔直市场具体情况
A:高压 IGBT 主要是在这两块市场，大概占到高压整体市场份额的 10%，输变电会受到国家
政策、招投标的影响，属于出货量比较稳定，工程性的。
Q:新能源车的未来主流电压是多少伏
A:IGBT 正常要到 1200v 以上，现在 750v 是主流应用，750v 英飞凌的出货是最多的
Q:赛晶这样的偏上游的公司，做设计的，竞争力怎么样? A:Fab 厂家很难进入汽车市场。
Q:进入汽车供应链测试时间要多长? A:全新的车型从立案到量产至少 3 年时间才能面世。
Q:英飞凌涨价预期是多少，目前的拿货期是多少?
A:前期英飞凌的官方涨价通知，发给代理商渠道这边的，并没有大规模发往终端客户，官方的涨价前期涨价了 20%-30%，涨价的幅度并不是很高，后面官方的交期最短要 26 周以上，不同产品交期不同，通用的像 40120 单管大概会到 52 周的交期。产能不足的情况预计到明年的年中。三季度已经凸显出很多问题，每条产业链 double booking 在 Q3 已经显现出来， Q4 和明年 Q1 市场过滤掉这部分以后会逐渐趋于正常。
Q:比亚迪的 IGBT 拓宽客户的能力怎么样?
A:取决于两点，从它本身产品而言，它最早做 IGBT 采用平面型的结构，IGBT 的输出效率会比较低，如果是这种产品估计不会有很多商家接受，但它近一两年也在不同产品的更新迭代，现在也有待大家拭目以待的 IGBT 半导体可以量产，现在还是要打一个问号，还要取决于比亚迪半导体自己的销售策略，早几年并没有面向外面去做市场化。
Q:有关安世半导体? 安世在中低压的产能做得好一些，预判未来一两年和竞争对手对比情况怎么样，怎么评价未来的增速?
A:安世半导体被闻泰收购，集中在模拟小信号的器件，和 IGBT 的产品有差异，安世最强的还是逻辑器件，被收入之后还是一个增长的势头，包括对渠道商、代理商的整合，整体操作的行业，销售的规范度比以前还不够。
安世个人认为是比较优秀的一家公司，公司的历史、技术和市场积累都足够优秀，在应用方向上安世在整个汽车领域是有成熟的应用和历史的积累，安世不需要做其他方面做耗时间的准备工作，自己产品线拉得够长，很多类的小功率器件等都是属于小信号链，产品覆盖面够广，很多客户从他身上可以做到一个资源的整合。很多客户对安世也是比较认可的态度，今年遇到缺货，安世整个供货产能还是不足。
Q:对三安的碳化硅的理解?
A:三安起先不做碳化硅，三安光电更多集中在 LED 的范畴，后期做碳化硅，本身有碳化硅很多技术和材料的积累，近几年成立了独立的事业部，产品推出速度挺快的，三安的碳化硅产品主要集中在碳化硅二极管，销售额的主要来源还是来自于老三样，光伏绿电、充电桩和车载的充电机。二极管占了绝大多数的份额，90%左右，小部分来自于碳化硅 MOS，是个门槛，因为碳化硅 MOS 本身的技术工艺，还有种种原因会制约国内厂商在碳化硅 MOS 管的发展速度，产品口碑还是来源于性价比。如果后续在碳化硅 MOS 这块加速，会超过起步比较早的公司，认为三安本身有自己的背景和实力，会走得快一些。
Q:碳化硅二极管已经是红海的市场，MOS 管? A:碳化硅二极管目前是拼价格，红海市场，MOS 管是蓝海市场，是在蚕食国外品牌，要看
哪个厂商的产品推出来接受度比较高
Q: 国内车轨级的斯达走得更快?
A: 目前来讲大部分晶圆还是来自于华虹流片，目前属于 fabless, 模块里面的芯片都是自己设计的，但晶圆代加工是放在晶圆厂做，内部是有晶圆厂的规划，但还没有具体的通知出来。因为产品起步比较高，模块的产品跟英飞凌比不会有太大的差异性，但是一些客户接受度可能会有差别，因为英飞凌多年的积累，本身产品的追赶速度是比较快。
Q:斯达相比 IDM 没有快一些，会不会后期 A 级 B 级定点的上车量又落后很多?
A:斯达不是 IDM 会有影响。但是很多主机厂对于 IGBT 的选择是很谨慎的，因为关系到电控的安全性和效率性，很多大的主机厂即使是跟 IDM 也会谨慎合作，甚至会和成熟的公司合资，比如上汽+英飞凌组成上汽英飞凌的合资公司，车所用的 IGBT 基本从合资公司出来的。所以是要考虑 IGBT 整体供应链的情况，如果只是一个设计公司，并不认为它能够进入某一家主机厂。如果后面斯达有自己建成晶圆厂，斯达会更快地走到第一梯队。
Q:斯达和中车相比从上车量、产品能力上看，主机厂的导入时间和量?
A:斯达在汽车上的出货更多是通过 Tier1 来出货，所以绕开了主机厂对于 IGBT 的严格管控，斯达其实是花了很多时间跟汇川绑定，来进入大巴车的领域，像宇通部分用的都是斯达的产品，导入周期是比较长的。和汇川一样的供应商合作，花 2 年左右 1 年半左右实现量产是必须的。
Q:今年以后 IGBT 有没有产能过剩的风险，碳化硅会取代 IGBT?
A:不能简单地认为碳化硅比 IGBT 要高级，在车用领域碳化硅足以把 IGBT 去取代的，但近几年还是有一个过程，比如普通的车用纯碳化硅价格是接受不了的。IGBT 和碳化硅是并存的两个东西，随着厂商越来越多，这么多厂商势必会导致供过于求，但现在来看也不会有产能过剩的状态，今年是远远不足的。
Q:碳化硅在车载量产导入的节奏?
A:主要取决于碳化硅的成本结构，目前已有的碳化硅产品做一台完整的车完全是可以做出来的，举个例子，2016 年 1200v40 毫的单管碳化硅市场价为 110 元/颗，今年卖同样的要 50 元，5 年时间碳化硅的价格降了一半，粗略估算 4-5 年碳化硅的成本会降低一半，随着市场化的进度越来越快，后续碳化硅的折价用不了那么多时间，同样的产品碳化硅的成本会是 IGBT 的 3 倍左右。大概 4-5 年时间碳化硅和 IGBT 能有一个正面的较量。
Q:碳化硅更节约电池的成本，已经能够覆盖碳化硅的价差了? A:反映在电池端的成本是节省在后期的电池使用或者充电上，但在卖的时候硬件成本增高
了，用户会更在乎。
Q:整车的成本提高了，整车的电压平台提升，对于功率器件的单价会有提升吗? A:势必会提升的，但是对 IGBT 器件来说其他参数相同，他的电压等级 1200v 与 650v 相比，
成本不会成倍增加，碳化硅成本增加主要在内阻，内阻决定了效率输出。
Q:IGBT 模块从 600v 发展到 800、1000v，成本上升幅度?
A:20%-30%
Q:IGBT 模块光伏到汽车行业，标准哪个更高? A:当然是汽车，光伏有针对工业应用领域的行业标准，车规现在有 AETF16949，它是对一
个工厂体系的审核，对单体产品还需要做 AECQ100 或 200 的器件等级的认证，光伏是不需要的。
Q:光伏电站比汽车的周期更长?
A:10 年、20 年，IGBT 的寿命是远远高于其他的器件，光伏里有很多大的电池、电容、薄膜
电容寿命是有限的，保多少年的说法厂商会从寿命最低的器件看。
Q:英飞凌7代对比4代?
A:7 代变薄了，7 代和 4 代的产品还在广泛应用，有时候 7 代价格比 4 代还要高一点，最早还要高一点，现在差不多了。这就是还取决于上游产能，英飞凌产品是一个供不应求的状况，不可能无限制扩充产能，只是在产能下面调整不同的产品比例。
Q:电动车的平台的电压升高、电流往下降了一下，整体输出功率不变?会带来 IGBT 产品价值量的提升?
A:正常来讲是行业既定的通用平台，后面往高压的方向去走不一定整体输出功率不变，因为不同的主机厂的设计思路、规范不一样，会影响动力和输出效率的表现。还有就是如果有电压平台的提升，功率器件的价值肯定也会有提升，单车的 IGBT 的值肯定也会增加，具体增加的值取决于平台，因为电压升高，不仅是把 IGBT 的耐压升高了，还会有设计规范，大体的单值会提升 30%左右，只是预估。
Q:渠道端需求的趋势后面会不会去库存?
A:今年看起来特别是从 Q2 开始产业链会有 Double booking 的存在，事实证明有这样现象的发生，IGBT 现在主要靠渠道、代理商来销售，代理商的不规范操作会使货流向贸易市场、现货商，他们可能会囤货来拉高价格，但当市场不是那么紧缺的时候按照历史的经验会有一波价格波动，去库存会影响价格，但还没有到价格战的情况。
Q:分下游来看，工控、光伏、汽车、风电这几个赛道的趋势，去库存的时间点?
A:IGBT 现在看起来还是比较坚挺的，很多客户，其他的渠道商也好，在外面了解是没有大量的可用库存可以拿到，刚刚讲的囤货拉高价格占比也比较少，今年 Q4 肯定不会有去库存，因为 Q1 又会赶上旺季，很多中小企业拿不到货，因为去订单引起去库存的现象，到明年的 Q2 末可能出现。

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