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【TMT电子】IGBT行业专家交流纪要
金融民工1990
长线持有
2022-04-22 11:21:32
需求扩张的情况下,上游企业扩产的情况?
晶圆的扩产、封测产能的扩产,根据单管和模块产品,单管的标准封测是代工的模式为主,模块部分,所有的厂商都是自己建造自己的模块工厂。晶圆的扩产:英飞凌21年9月份,第二座12寸的Si厂开始投产;ST去年底的时候开始投产新的12寸的晶圆线;安森美也是去年下半年开始扩产,对于ST和安森美,都是第一条的12寸产线。英飞凌的第一条12寸产线,应该是处于满产的状态。刚才讲到的晶圆厂部分,不仅可以做IGBT,也同样可以做MOS和二极管的晶圆,这些都可以大批量的使用到工业行业,扩出来的产能不是只能做IGBT。且IGBT在生产的时候,需要搭配二极管的晶圆。封测这一端,通用的封装模式,有IDM,也有代工,三家海外的厂家的标准封装也找国内企业来做。模块产能的扩张,大家都是自己做封测,对英飞凌来讲,无论是欧洲本部,还是国内的无锡,也包括英飞凌的汽车产能给到子公司上汽英飞凌,都是产能的扩充。ST和安森美分别在深圳、东莞都有封测厂,对未来模块的封测都有一定的扩产。斯达在临港和嘉兴,中车时代在湖南等地方,比亚迪在广东的扩建等,这些企业都在扩产。 扩产有进度,大家都在做12寸的第一条产线,下游需求翻倍,上游扩产不急预期,去年提价三次,22年是否会继续提价以及交期变化?任何一条晶圆产线,无论12寸还是8寸,爬坡的过程是不可避免的。新的晶圆厂不可能一下子就上满,一定会遇到工艺问题和良率问题,无论海内外厂商都这样。去年行业内部,无论海内外,各自厂商都有不止一次的官方涨价的举措,去年Q4的提价有的是今年1月1日生效,St、安森美等,英飞凌上个月中对外传出要涨价的消息,我们打听到也属实。除了光伏和新能源汽车的快速增长,工控和家电等领域本身也有增长,只是没那么快。我认为2022年供不应求的状况还会延续,国产厂商在进入过程中,汽车里有比亚迪和斯达,今年开始有中车,在其他的领域比如光伏,国内厂商进来还是偏慢,他们今年的产能扩张幅度相较他们原有产能还是客观的,国内厂商的提价幅度预计会比海外企业的保守一些。 海外新建12寸线,达产周期需要多长时间?海外产能新增比例?目前真正有12寸产线的,只有英飞凌的2条线,第二条线去年9月份才开始生产,产能爬坡时需要时间的。设备准备好,从小批量到中规模到大规模,个人认为时间需要1-2年,英飞凌去年12寸产线开幕的时候,通稿提到了4-5年的爬坡时间——以年为单位的爬坡是必要的,只是说几年的问题,这里还不包括设备和人员的问题,现在所有厂商都在扩产,设备没那么好买的。8寸的扩产以及原有产线的扩产,甚至做一些内部结构的调整(消费产品转为工业和汽车光伏等——海外厂商有能力做这一部分调整)。个人认为今年扩产情况来看,整个市场规模较大,他们市占率80%以上,2022年预计他们扩产10%-20%的扩产区间是比较乐观的,细分到新能源,在前面区间偏上,光伏也类似。国内的扩产幅度比海外厂商乐观一些,本身产能绝对值也小。 光伏和新能源领域IGBT进展比较快的企业,这些企业的近况?光伏:  单管市场缺口很大,大的光伏逆变器以模块部分,小的户用的以单管产品为主,去年下半年开始户用和分布式的光伏快速增长,对于户用的小组串的需求增速很快,英飞凌和st和安森美的单管产品缺口很大,国内单管市场的第一梯队宏微、士兰微、新洁能和斯达,目前还处于供应商和客户一对一的紧密合作,比如新洁能和德业绑定很紧,年出货量百万颗以上。宏微和华为的绑定会比较充分一些,华为直接指导宏微做适用于单管的产品,相信宏微的产能倾斜和批量走得会比较顺利,且产品应该也很不错。士兰微和斯达的单管,主要是固德威、阳光以及新进来的汇川,光伏储能和逆变器使用的类别和规格是很相似的。宏微基本上给各个下游客户都送样过,但是可以支持多少家,一个是看产能,一个是看性能——质量、性能、可靠性等。模块部分:斯达和中车都有,士兰微也在开发,从进展来看,还是以英飞凌、富士、weike和安森美四家企业为主,国内厂商进展比较缓慢。汽车:与光伏的格局不一样,因为车规级认证更难,要求更高,汽车领域首先是有比亚迪(收购了宁波晶圆厂,致力于IGBT的设计加工制造和使用,IDM模式+自己车大量使用+多年迭代,比亚迪车的销量也非常强劲),比亚迪的客户基础是非常好的,虽然没有对外公布自产数量,我们认为起码一半的比亚迪终端是使用的自己的模块,也对外采购斯达和海外厂商的模块,比亚迪的IGBT进展在国内遥遥领先斯达在工业变频器成功后(依托汇川、英飞腾等),汇川从工业转入汽车,也带动饿了斯达的应用领域的切换。斯达21年大概30-50万辆,偏中低端的装车为主,逐渐往中端甚至高端的汽车渗透。2022年,依托于自身封测产能的扩充,大家也看到其投资做6寸的SiC的晶圆,IDM产线,未来斯达的晶圆更多的掌握在自己手上,有利于继续深耕新能源汽车。中车做新能源汽车的时间不是很长,以前是做高压,去年开始借用行业供不应求的大趋势切入到汽车领域,获得了很多车企定点的机会,我们预计在蔚来小鹏和理想以及北汽等客户端今年能够上量到10万,然后验证产品表现如何。士兰微,从定点的规模来看,是几家当中偏后的,去年在领克这边是有一些试点,相信今年量会起来,汽车类的IGBT模块也是用的其自身的晶圆,今年冲到10万的量也不奇怪。 今年来看,光伏和新能源汽车两个细分领域的IGBT哪一个增速更快?这两个领域的IGBT的技术壁垒如何?还是说仅仅认证周期比较长?光伏模块+单管,考虑全球光伏装机量,个人预计新能源汽车的IGBT增速是大幅超越光伏的新能源汽车的市场,海外和国内需求都非常旺盛,去年的350万辆到今年的500万辆以上,只是从需求的角度看,500w甚至550w都是没有问题的,增速超过50%光伏如果把模块排除掉,仅考虑单管,也国产厂商加速替代这一部分,光伏单管的增速100%甚至200%都是有可能的,但是价值量比车规级产品不在一个层面上。如果从价值量来看,车里的模块增速更快,A00级的车,价值量也在600-800块人民币左右。士兰微和斯达有车载产品有单管产品,新洁能和宏微还是以传统mos管起家,甚至mos部分也是从中低压到高压,往单管的IGBT去升级,这些厂商的产品和应用场景都在逐渐升级。还没有进入IGBT的这些厂家,在IGBT领域的积累市场不够长,包括士兰微其实在IGBT领域积累在第一梯队也会弱一些。随着功率的提升,耐压等级、单个芯片的电流提升等,设计的难度会增加,但是IGBT的原理其实是比较简单的,无非是工艺环节能否克服,现在很多厂家都是采用的代工模式,看看中芯国际、吉塔等企业的赋能封装部分,看这些新企业这一块的积累,有了汽车级认证之后,到供货还需要2-3年的周期,如果缺货的话,供货的节奏会快一些。长期来看,新洁能等企业有可能进入到汽车市场,眼下是先把光伏市场做好。单管到模块,是需要时间积累的,比通用封装难做,没有代工厂帮忙做;其次功率越来越大,也是需要不断积累的。 单管和模块对于环境的要求:光伏逆变器,高的可以做到99%以上的转换效率,特别是地面电站部分,尤其是沙漠这类强光照区域。车里面的难度在于潮湿,风吹雨打,高低温,车的震动,车规级的芯片温度是所有品类中最高的,最高支持175度以及未来200度的要求,光伏领域150度就足够了,当然温度是越高越好,但是设计和晶圆制造的难度就会很高。所以光伏和汽车领域的单管以及IGBT对于环境的难度都挺难,只是难在不一样的地方。 新能源汽车,800V,SiC MOS管,光伏储能领域是否会这样?SiC的应用不局限于汽车,从目前的渗透率来看,也就tesla和比亚迪汉两个车型应用的多(只考虑主驱,如果考虑OBC,那渗透率更低),而在光伏、充电桩等领域,SiC 二极管和SiC Mos管的渗透率比率会大大高于汽车,但是汽车的价值量很高。800V的电池系统普及,更多的还是快充的需求,价值量覆盖比较大的主驱部分和800V的关系没那么大,主要是车载充电和外部的充电。大家现在的关注点主要是在主驱、动力总成这块。 欣锐科技,车载充电机(OBC)SiC MOS的壁垒如何?SiC从产品规格和种类来讲,还不如Si基的,Si基产业链的成熟度更高。SiC对于市场来讲还比较生疏。欣锐科技,之前用罗姆的SiC器件出过问题的,相互甩锅。今天做OBC的厂商非常多,把其中的功率器件更换为SiC并不难,但是能做好需要看其中做功率器件和做充电桩两者的结合。 SiC MOS管的供需情况?行业大面积缺货一方面是需求大,其次SiC产业链的供给能力远远小于Si,SiC晶圆尺寸还停留在6寸和4寸。SiC器件无论二极管还是MOS,极大受限于SiC衬底产能和工艺。SiC moS管对工艺的要求非常高。衬底材料的制作过程到外延长晶到器件的封装,良率的影响是非常大的,与Si相比差很多。SiC功率器件相较于Si基的渗透率整体来看不到5%。 IGBT缺口程度的测算?IGBT应用领域较广,涉及到的行业很多,IGBT的规格也很多。交货周期来看,全线是在50周以上,个别时间更长。从订单和交货能力来看,比例是1:2,需要看是否真实的订单需求,实际的供货能力和实际的需求是(1.5-2):1之间(这里是不是说反了?),每个车厂都说自己需要多少IGBT,但是否真实还有待商榷。我认为是有泡沫订单存在的。 为什么海外大厂一般不公布产能?现在无论8寸还是12寸产线,无论是模拟还是功率IC,新的产线上来投资规模都是百亿级别,无论海内外都是这样。实际的片数产能,有设计规划的,其次更关键的是实际过程中能卖出去的量来定产量,海外大厂的投资规模公布得比较多,数量上来看,行业内是没有看到英飞凌公布的片数。海外厂商本身出货基数大,缺货周期时间,英飞凌等大厂面临着下游各个客户之间的产能分配问题,比如以英飞凌和ST为例:ST的新能源汽车客户是特斯拉,英飞凌面临的汽车客户更多,一旦有新增产能出来后,当然是准确的数量公布后(比如车载IGBT可以供多少),那么不同客户之间的平衡问题不好解决,ST既给特斯拉供货,也给比亚迪和斯达供晶圆,ST的诉求肯定不是绑定在特斯拉一家客户,还需要供货其他车厂,model 3也不全是SiC MOS,产能不够。国内厂商在我看来,目前份额比较少,要进入到汽车或者光伏市场,有急迫的需求告诉客户我有多大产能,告诉投资者我们有多大产能,不管现在爬坡能力如何,要给客户长久合作的信心,这是国内厂商的诉求,下游的客户在采购这些供应商产品之前,都需要了解供应商的产能现状以及长期发展规划,还有一个原因是大家在国内,国产半导体市场非常火爆,国家也有要求自主可控,大家也都在业内相互打探,国外上市公司相对谨慎国外厂商极少数说自己具体的产能产量数据 ST和安森美的扩产进度如何?12寸线去年刚开始投资建设产线,以目前的设备交期来看,现在肯定还没有开始生产。接下来两家的晶圆投产规划,肯定是加快进度的,赶现在的缺货周期。这两家的新增产能大概率投入新能源汽车领域。 国内外几个头部企业,华虹、机塔、IDM,海外英飞凌等,这些企业的产能扩张情况?国内的企业的扩产信息,都是这些企业自己讲的或者业内打听到的,这些新建的产线并不意味着完全就去做车规,士兰微是国内IDM企业中产能最大的。代工企业中,华虹的产能最大,客户以斯达为主,华虹这块布局也很激进。华润微,目前mos管为主,制造的产能很大。中车、比亚迪在湖南建设自己的晶圆产线,还处于早期的阶段。斯达除了与华虹合作,也开始和机塔寻求代工合作,比亚迪也是一样,在自己的晶圆产线出来之前。中芯绍兴刚刚起步,而且还没有涉及到车规级IGBT代工,做IGBT也是工业为主,还包括MOS单管。国内产线,每一条都是3万5万的月产能的口号,如果国内这些厂商全部产能放出来,产能上来讲都碾压国外产能,拭目以待。 投资开始需要2年时间产能建设完毕,从投产到爬坡完毕可能需要2年以上,所以做车规级或者光伏IGBT需要4-5年时间,理解是否正确?对于国内企业来讲,前面的过程可能真的会快一些,模块有了以后到大量装车在路上跑,4-5年应该是保底的。今天有钱,开始做车规级IGBT,到IGBT大规模上车在路上跑,4-5年是最起码的时间。光伏IGBT是否会完全取代MOS管?小功率单相领域是可以的。5kw以下的户用光伏,可以用MOS管(SI基的)。10kw-几十kw的光伏,要用1200V的单管器件,Si基的MOS管完全不能用。看上去,moS管的功率比IGBT小,要便宜;但是同样以5kw产品为例,但是实际上MOS成本更高,MOS管的开关速度更快,效率更高,实现的单机功率密度更高,整个成本就会更高。 IGBT现在的供货模式如何?车厂比较习惯于长单,或者至少一年一签。光伏市场变化比较频繁,国内的光伏市场,每年前三个季度都是不温不火,到了10-11月份开始冲刺,最近两年,12月的量可以覆盖全年1/3的量,平价上网之后,相对季节性弱一些。国内的逆变器厂商出口的也越来越多。光伏逆变器厂家,不缺货的时候,就是正常的下单情况,比如半年。越缺货的时候,大家越想下单,造成了可能的泡沫下单,交期越来越长。 IGBT晶圆代工这块,机塔和华虹走在前面,中兴绍兴、华润微这一块想赶上来,有多大差距,多长时间能追上?机塔大概这一两年开始有一些量,华润微现在转IDM,华虹本身产能吃紧,很多厂商不得不找中兴绍兴和机塔,从量上来看华虹遥遥领先,但是车规级的工艺这块,华虹领先的并不多,斯达、比亚迪等还有一定比例从海外厂商采购晶圆,技术水平来看,华虹和中兴绍兴相差不大,无非是时间的积累、规模的积累、客户的积累,技术本身来讲没有太大差距,尤其是机塔和华虹,之前是先进和机塔的合作,今天的斯达和比亚迪已经在和机塔谈合作。华润微相对来讲,主要做MOS,做高压和大电流的IGBT,还需要验证。 无晶圆厂的公司,核心竞争力是什么?个人认为现阶段是和代工厂的产能绑定,包括对车规级产品的定义和理解,专家如何看?整个功率半导体,无论MOS还是IGBT,内部结构大同小异,都是沟槽型,三个电极,甚至包括SiC MOS,所以从设计本身来讲,差异不是很大。设计在整个产业链环节(制造等)都不是占比很大,业界领先的英飞凌的第七代第八代,国内厂商还需要走一段路,但是否需要这么先进的产品才能卖的更好,这也是各个厂商的设计和定位需求。设计出来之后,无论是代工还是IDM,达到大部分客户需求-够用这个维度来看,各家的差异化没有这么明显。各家都在做第七代的芯片设计,把自己的极限往上推,大家都再说国内厂商设计水平不如海外,所以国内厂商也在大力的去推。 海外三家扩产介绍?英飞凌功率部分不管是mos还是IGBT都是40%的全球份额,安森美10%-15%之间,排在全球第二;st没有IGBT模块,但是sic mos的量比较大,加上其他的mos,大概市占率10%左右。这三家中,英飞凌12寸线已经出来了,扩产比例大概10%多一些。St和安森美没有看到明显的扩产,预计22年功率部分产能扩产在5%左右。中车的竞争优势和产能?精确的产能不太清楚,扩产的决心很强,国企背景,资金也不缺,除了轨道,进入风电和光伏领域的功率市场,需要更多的产能。去年汽车的定点慢慢成功以后,如果几十万的出货量,至少每个月得几万片的晶圆产能。600V-6500V,IGBT模块产品系列很全,单管好像是没有。其他厂商没有3000V以上产品的定位目标,前几年高铁的快速建设,给高压IGBT带来了很大的市场。但是近几年市场规模在缩小,包括地铁等。技术本身来讲,6000V不一定比600V的难做,以2000V以上和以下来做区分,设计和制造是完全不一样的,所以不能说做了高压就能马上切入低压领域,客户也不会这么直接通过认证。个人看来,IGBT下游应用的各自领域,都有各自的难点。 如果ST产能仅扩张5%-10%,如何匹配特斯拉的需求?如果讲特斯拉的新增需求,还要看CREE的产能扩张。ST的高压mos管和光伏IGBT也是很吃产能的。特斯拉并不是所有的model 3都用上了sic mos,st是把最大的sic mos产能给了特斯拉,一部分给到了比亚迪汉。5%的产能扩张预计是指整个功率部分,车这一部分结构可能会更多一些,sic的产线和其他的si基的功率产线是不能切换的。特斯拉也有可能开发其他的sic mos的开发商。 国内功率企业扩产激进,海外的保守,是什么原因?资金是一方面原因,国内基本上所有的厂商背后都有资本的支撑。国产是急于要让客户相信自己的实力,而且是要拿出真实的扩产行动,国产替代比率的诉求也是非常确定的。海外厂商比较保守,个人认为:已有盘子比较大,对利润的追求,从投资到扩产到销售,5年以后是否会产能过剩是一个值得谨慎思考的问题。国外的资本市场相对成熟以后,也没有那么多钱去投资,英飞凌也没有那么多钱投资,st和安森美可用于投资的钱更少。 IGBT模块里,用Si基IGBT+SiC的二极管,主要应用领域有哪些,未来的前景?目前主要是光伏的主串逆变器以及接下来的充电桩模块,光伏领域渗透更快,100-300kw的主串逆变器中,大部分有了混合型的SiC模块,其中IGBT的芯片还是Si基的,二极管用的是SiC FRD二极管,也能明显提升光伏逆变器的效率。未来的充电桩也会使用这个搭配,这个和纯SIC方案比,相对成本增加没那么高,如果全换成SiC的模块,成本可能贵2-3倍,如果是采用以上的方案,绝对成本可能增加就10%多,这里说的车的部分还是OBC部分,主驱部分要不是用SIC MOS,要不就是Si 基的IGBT。户用的光伏,更多是分立的器件,单管IGBT+分立的SiC 二极管,包括未来的储能可能都会是这个方式,前面的主串用的是混合模块。SiC的FRD价格是Si 二极管的2-3倍价格,国内的Si FRD不到2块钱,SiC的大概不超2个美金,这些都是指器件。 SiC 二极管,国内企业的应用有哪些场景,华润微,中车等?泰科天润等企业在SiC FRD都是有机会的,也就是材料不同,衬底部分国内也有企业在做,SiC刚出来的时候,大家会倾向于国外品牌,但是逐渐成熟起来后以及缺产能的情况下,大家还是会逐渐接受国内企业。 海外也出现过需求不好的时候st和安森美的价格战也很厉害,打五折也是有出现过的。未来,随着国内外产能出来后,竞争会更加积累,最后国内外企业会比较动态的去竞争,产品、性价比等等。 特斯拉假设给机会,国内企业能做吗?到底和国外企业差距在哪里?IGBT海外能做第七代,汽车级认证,SiC MOS,可靠性,核心的参数等等,总的来讲,可能有一些片面,不是所有的厂商都一定要做进特斯拉,除开特斯拉还有几百万辆车的市场,甚至中低端车型。不是每个人都要当行业最好,把中间客户量大的客户做好,也会发展的不错。差异当然是有,但并不是说一定做不到,华虹的晶圆和英飞凌ST的晶圆相比,并不能说一模一样,但产能也的确吃紧,很受欢迎。国产替代率距离一半的市场都还很远。 功率板块,IDM模式是否为终极形态?个人见解是的,未来决定的因素不光是价格、技术,未来产能会更重要,产能的可靠性、供应的稳定性等,这也是大家在扩产的原因,不是每一家企业都有实力和资金去做这个事情。斯达在工控市场稳定以后,再去拓展其他的领域,foundry也缺产能。功率半导体越做越大,fabless厂商还是受制于晶圆。
晶圆的扩产、封测产能的扩产,根据单管和模块产品,单管的标准封测是代工的模式为主,模块部分,所有的厂商都是自己建造自己的模块工厂。
晶圆的扩产:英飞凌21年9月份,第二座12寸的Si厂开始投产;ST去年底的时候开始投产新的12寸的晶圆线;安森美也是去年下半年开始扩产,对于ST和安森美,都是第一条的12寸产线。英飞凌的第一条12寸产线,应该是处于满产的状态。
刚才讲到的晶圆厂部分,不仅可以做IGBT,也同样可以做MOS和二极管的晶圆,这些都可以大批量的使用到工业行业,扩出来的产能不是只能做IGBT。
且IGBT在生产的时候,需要搭配二极管的晶圆。
封测这一端,通用的封装模式,有IDM,也有代工,三家海外的厂家的标准封装也找国内企业来做。
模块产能的扩张,大家都是自己做封测,对英飞凌来讲,无论是欧洲本部,还是国内的无锡,也包括英飞凌的汽车产能给到子公司上汽英飞凌,都是产能的扩充。ST和安森美分别在深圳、东莞都有封测厂,对未来模块的封测都有一定的扩产。
斯达在临港和嘉兴,中车时代在湖南等地方,比亚迪在广东的扩建等,这些企业都在扩产。
 
扩产有进度,大家都在做12寸的第一条产线,下游需求翻倍,上游扩产不急预期,去年提价三次,22年是否会继续提价以及交期变化?
任何一条晶圆产线,无论12寸还是8寸,爬坡的过程是不可避免的。新的晶圆厂不可能一下子就上满,一定会遇到工艺问题和良率问题,无论海内外厂商都这样。
去年行业内部,无论海内外,各自厂商都有不止一次的官方涨价的举措,去年Q4的提价有的是今年1月1日生效,St、安森美等,英飞凌上个月中对外传出要涨价的消息,我们打听到也属实。
除了光伏和新能源汽车的快速增长,工控和家电等领域本身也有增长,只是没那么快。我认为2022年供不应求的状况还会延续,国产厂商在进入过程中,汽车里有比亚迪和斯达,今年开始有中车,在其他的领域比如光伏,国内厂商进来还是偏慢,他们今年的产能扩张幅度相较他们原有产能还是客观的,国内厂商的提价幅度预计会比海外企业的保守一些。
 
海外新建12寸线,达产周期需要多长时间?海外产能新增比例?
目前真正有12寸产线的,只有英飞凌的2条线,第二条线去年9月份才开始生产,产能爬坡时需要时间的。设备准备好,从小批量到中规模到大规模,个人认为时间需要1-2年,英飞凌去年12寸产线开幕的时候,通稿提到了4-5年的爬坡时间——以年为单位的爬坡是必要的,只是说几年的问题,这里还不包括设备和人员的问题,现在所有厂商都在扩产,设备没那么好买的。
8寸的扩产以及原有产线的扩产,甚至做一些内部结构的调整(消费产品转为工业和汽车光伏等——海外厂商有能力做这一部分调整)。
个人认为今年扩产情况来看,整个市场规模较大,他们市占率80%以上,2022年预计他们扩产10%-20%的扩产区间是比较乐观的,细分到新能源,在前面区间偏上,光伏也类似。
国内的扩产幅度比海外厂商乐观一些,本身产能绝对值也小。
 
光伏和新能源领域IGBT进展比较快的企业,这些企业的近况?
光伏:
  单管市场缺口很大,大的光伏逆变器以模块部分,小的户用的以单管产品为主,去年下半年开始户用和分布式的光伏快速增长,对于户用的小组串的需求增速很快,英飞凌和st和安森美的单管产品缺口很大,国内单管市场的第一梯队宏微、士兰微、新洁能和斯达,目前还处于供应商和客户一对一的紧密合作,比如新洁能和德业绑定很紧,年出货量百万颗以上。
宏微和华为的绑定会比较充分一些,华为直接指导宏微做适用于单管的产品,相信宏微的产能倾斜和批量走得会比较顺利,且产品应该也很不错。
士兰微和斯达的单管,主要是固德威、阳光以及新进来的汇川,光伏储能和逆变器使用的类别和规格是很相似的。
宏微基本上给各个下游客户都送样过,但是可以支持多少家,一个是看产能,一个是看性能——质量、性能、可靠性等。
模块部分:斯达和中车都有,士兰微也在开发,从进展来看,还是以英飞凌、富士、weike和安森美四家企业为主,国内厂商进展比较缓慢。
汽车:
与光伏的格局不一样,因为车规级认证更难,要求更高,汽车领域首先是有比亚迪(收购了宁波晶圆厂,致力于IGBT的设计加工制造和使用,IDM模式+自己车大量使用+多年迭代,比亚迪车的销量也非常强劲),比亚迪的客户基础是非常好的,虽然没有对外公布自产数量,我们认为起码一半的比亚迪终端是使用的自己的模块,也对外采购斯达和海外厂商的模块,比亚迪的IGBT进展在国内遥遥领先
斯达在工业变频器成功后(依托汇川、英飞腾等),汇川从工业转入汽车,也带动饿了斯达的应用领域的切换。斯达21年大概30-50万辆,偏中低端的装车为主,逐渐往中端甚至高端的汽车渗透。2022年,依托于自身封测产能的扩充,大家也看到其投资做6寸的SiC的晶圆,IDM产线,未来斯达的晶圆更多的掌握在自己手上,有利于继续深耕新能源汽车。
中车做新能源汽车的时间不是很长,以前是做高压,去年开始借用行业供不应求的大趋势切入到汽车领域,获得了很多车企定点的机会,我们预计在蔚来小鹏和理想以及北汽等客户端今年能够上量到10万,然后验证产品表现如何。
士兰微,从定点的规模来看,是几家当中偏后的,去年在领克这边是有一些试点,相信今年量会起来,汽车类的IGBT模块也是用的其自身的晶圆,今年冲到10万的量也不奇怪。
 
今年来看,光伏和新能源汽车两个细分领域的IGBT哪一个增速更快?这两个领域的IGBT的技术壁垒如何?还是说仅仅认证周期比较长?
光伏模块+单管,考虑全球光伏装机量,个人预计新能源汽车的IGBT增速是大幅超越光伏的
新能源汽车的市场,海外和国内需求都非常旺盛,去年的350万辆到今年的500万辆以上,只是从需求的角度看,500w甚至550w都是没有问题的,增速超过50%
光伏如果把模块排除掉,仅考虑单管,也国产厂商加速替代这一部分,光伏单管的增速100%甚至200%都是有可能的,但是价值量比车规级产品不在一个层面上。
如果从价值量来看,车里的模块增速更快,A00级的车,价值量也在600-800块人民币左右。
士兰微和斯达有车载产品有单管产品,新洁能和宏微还是以传统mos管起家,甚至mos部分也是从中低压到高压,往单管的IGBT去升级,这些厂商的产品和应用场景都在逐渐升级。
还没有进入IGBT的这些厂家,在IGBT领域的积累市场不够长,包括士兰微其实在IGBT领域积累在第一梯队也会弱一些。
随着功率的提升,耐压等级、单个芯片的电流提升等,设计的难度会增加,但是IGBT的原理其实是比较简单的,无非是工艺环节能否克服,现在很多厂家都是采用的代工模式,看看中芯国际、吉塔等企业的赋能
封装部分,看这些新企业这一块的积累,有了汽车级认证之后,到供货还需要2-3年的周期,如果缺货的话,供货的节奏会快一些。
长期来看,新洁能等企业有可能进入到汽车市场,眼下是先把光伏市场做好。
单管到模块,是需要时间积累的,比通用封装难做,没有代工厂帮忙做;其次功率越来越大,也是需要不断积累的。
 
单管和模块对于环境的要求:
光伏逆变器,高的可以做到99%以上的转换效率,特别是地面电站部分,尤其是沙漠这类强光照区域。
车里面的难度在于潮湿,风吹雨打,高低温,车的震动,车规级的芯片温度是所有品类中最高的,最高支持175度以及未来200度的要求,光伏领域150度就足够了,当然温度是越高越好,但是设计和晶圆制造的难度就会很高。
所以光伏和汽车领域的单管以及IGBT对于环境的难度都挺难,只是难在不一样的地方。
 
新能源汽车,800V,SiC MOS管,光伏储能领域是否会这样?
SiC的应用不局限于汽车,从目前的渗透率来看,也就tesla和比亚迪汉两个车型应用的多(只考虑主驱,如果考虑OBC,那渗透率更低),而在光伏、充电桩等领域,SiC 二极管和SiC Mos管的渗透率比率会大大高于汽车,但是汽车的价值量很高。
800V的电池系统普及,更多的还是快充的需求,价值量覆盖比较大的主驱部分和800V的关系没那么大,主要是车载充电和外部的充电。
大家现在的关注点主要是在主驱、动力总成这块。
 
欣锐科技,车载充电机(OBC)SiC MOS的壁垒如何?
SiC从产品规格和种类来讲,还不如Si基的,Si基产业链的成熟度更高。SiC对于市场来讲还比较生疏。
欣锐科技,之前用罗姆的SiC器件出过问题的,相互甩锅。
今天做OBC的厂商非常多,把其中的功率器件更换为SiC并不难,但是能做好需要看其中做功率器件和做充电桩两者的结合。
 
SiC MOS管的供需情况?
行业大面积缺货一方面是需求大,其次SiC产业链的供给能力远远小于Si,SiC晶圆尺寸还停留在6寸和4寸。SiC器件无论二极管还是MOS,极大受限于SiC衬底产能和工艺。SiC moS管对工艺的要求非常高。
衬底材料的制作过程到外延长晶到器件的封装,良率的影响是非常大的,与Si相比差很多。
SiC功率器件相较于Si基的渗透率整体来看不到5%。
 
IGBT缺口程度的测算?
IGBT应用领域较广,涉及到的行业很多,IGBT的规格也很多。
交货周期来看,全线是在50周以上,个别时间更长。
从订单和交货能力来看,比例是1:2,需要看是否真实的订单需求,实际的供货能力和实际的需求是(1.5-2):1之间(这里是不是说反了?),每个车厂都说自己需要多少IGBT,但是否真实还有待商榷。
我认为是有泡沫订单存在的。
 
为什么海外大厂一般不公布产能?
现在无论8寸还是12寸产线,无论是模拟还是功率IC,新的产线上来投资规模都是百亿级别,无论海内外都是这样。实际的片数产能,有设计规划的,其次更关键的是实际过程中能卖出去的量来定产量,海外大厂的投资规模公布得比较多,数量上来看,行业内是没有看到英飞凌公布的片数。海外厂商本身出货基数大,缺货周期时间,英飞凌等大厂面临着下游各个客户之间的产能分配问题,比如以英飞凌和ST为例:
ST的新能源汽车客户是特斯拉,英飞凌面临的汽车客户更多,一旦有新增产能出来后,当然是准确的数量公布后(比如车载IGBT可以供多少),那么不同客户之间的平衡问题不好解决,ST既给特斯拉供货,也给比亚迪和斯达供晶圆,ST的诉求肯定不是绑定在特斯拉一家客户,还需要供货其他车厂,model 3也不全是SiC MOS,产能不够。国内厂商在我看来,目前份额比较少,要进入到汽车或者光伏市场,有急迫的需求告诉客户我有多大产能,告诉投资者我们有多大产能,不管现在爬坡能力如何,要给客户长久合作的信心,这是国内厂商的诉求,下游的客户在采购这些供应商产品之前,都需要了解供应商的产能现状以及长期发展规划,还有一个原因是大家在国内,国产半导体市场非常火爆,国家也有要求自主可控,大家也都在业内相互打探,国外上市公司相对谨慎
国外厂商极少数说自己具体的产能产量数据
 
ST和安森美的扩产进度如何?
12寸线去年刚开始投资建设产线,以目前的设备交期来看,现在肯定还没有开始生产。
接下来两家的晶圆投产规划,肯定是加快进度的,赶现在的缺货周期。这两家的新增产能大概率投入新能源汽车领域。
 
国内外几个头部企业,华虹、机塔、IDM,海外英飞凌等,这些企业的产能扩张情况?
国内的企业的扩产信息,都是这些企业自己讲的或者业内打听到的,这些新建的产线并不意味着完全就去做车规,士兰微是国内IDM企业中产能最大的。代工企业中,华虹的产能最大,客户以斯达为主,华虹这块布局也很激进。华润微,目前mos管为主,制造的产能很大。中车、比亚迪在湖南建设自己的晶圆产线,还处于早期的阶段。
斯达除了与华虹合作,也开始和机塔寻求代工合作,比亚迪也是一样,在自己的晶圆产线出来之前。
中芯绍兴刚刚起步,而且还没有涉及到车规级IGBT代工,做IGBT也是工业为主,还包括MOS单管。
国内产线,每一条都是3万5万的月产能的口号,如果国内这些厂商全部产能放出来,产能上来讲都碾压国外产能,拭目以待。
 
投资开始需要2年时间产能建设完毕,从投产到爬坡完毕可能需要2年以上,所以做车规级或者光伏IGBT需要4-5年时间,理解是否正确?
对于国内企业来讲,前面的过程可能真的会快一些,模块有了以后到大量装车在路上跑,4-5年应该是保底的。今天有钱,开始做车规级IGBT,到IGBT大规模上车在路上跑,4-5年是最起码的时间。
光伏IGBT是否会完全取代MOS管?
小功率单相领域是可以的。
5kw以下的户用光伏,可以用MOS管(SI基的)。
10kw-几十kw的光伏,要用1200V的单管器件,Si基的MOS管完全不能用。
看上去,moS管的功率比IGBT小,要便宜;但是同样以5kw产品为例,但是实际上MOS成本更高,MOS管的开关速度更快,效率更高,实现的单机功率密度更高,整个成本就会更高。
 
IGBT现在的供货模式如何?
车厂比较习惯于长单,或者至少一年一签。光伏市场变化比较频繁,国内的光伏市场,每年前三个季度都是不温不火,到了10-11月份开始冲刺,最近两年,12月的量可以覆盖全年1/3的量,平价上网之后,相对季节性弱一些。国内的逆变器厂商出口的也越来越多。
光伏逆变器厂家,不缺货的时候,就是正常的下单情况,比如半年。越缺货的时候,大家越想下单,造成了可能的泡沫下单,交期越来越长。
 
IGBT晶圆代工这块,机塔和华虹走在前面,中兴绍兴、华润微这一块想赶上来,有多大差距,多长时间能追上?
机塔大概这一两年开始有一些量,华润微现在转IDM,华虹本身产能吃紧,很多厂商不得不找中兴绍兴和机塔,从量上来看华虹遥遥领先,但是车规级的工艺这块,华虹领先的并不多,斯达、比亚迪等还有一定比例从海外厂商采购晶圆,技术水平来看,华虹和中兴绍兴相差不大,无非是时间的积累、规模的积累、客户的积累,技术本身来讲没有太大差距,尤其是机塔和华虹,之前是先进和机塔的合作,今天的斯达和比亚迪已经在和机塔谈合作。
华润微相对来讲,主要做MOS,做高压和大电流的IGBT,还需要验证。
 
无晶圆厂的公司,核心竞争力是什么?个人认为现阶段是和代工厂的产能绑定,包括对车规级产品的定义和理解,专家如何看?
整个功率半导体,无论MOS还是IGBT,内部结构大同小异,都是沟槽型,三个电极,甚至包括SiC MOS,所以从设计本身来讲,差异不是很大。设计在整个产业链环节(制造等)都不是占比很大,业界领先的英飞凌的第七代第八代,国内厂商还需要走一段路,但是否需要这么先进的产品才能卖的更好,这也是各个厂商的设计和定位需求。
设计出来之后,无论是代工还是IDM,达到大部分客户需求-够用这个维度来看,各家的差异化没有这么明显。各家都在做第七代的芯片设计,把自己的极限往上推,大家都再说国内厂商设计水平不如海外,所以国内厂商也在大力的去推。
 
海外三家扩产介绍?
英飞凌功率部分不管是mos还是IGBT都是40%的全球份额,安森美10%-15%之间,排在全球第二;st没有IGBT模块,但是sic mos的量比较大,加上其他的mos,大概市占率10%左右。这三家中,英飞凌12寸线已经出来了,扩产比例大概10%多一些。St和安森美没有看到明显的扩产,预计22年功率部分产能扩产在5%左右。
中车的竞争优势和产能?
精确的产能不太清楚,扩产的决心很强,国企背景,资金也不缺,除了轨道,进入风电和光伏领域的功率市场,需要更多的产能。去年汽车的定点慢慢成功以后,如果几十万的出货量,至少每个月得几万片的晶圆产能。
600V-6500V,IGBT模块产品系列很全,单管好像是没有。其他厂商没有3000V以上产品的定位目标,前几年高铁的快速建设,给高压IGBT带来了很大的市场。但是近几年市场规模在缩小,包括地铁等。
技术本身来讲,6000V不一定比600V的难做,以2000V以上和以下来做区分,设计和制造是完全不一样的,所以不能说做了高压就能马上切入低压领域,客户也不会这么直接通过认证。个人看来,IGBT下游应用的各自领域,都有各自的难点。
 
如果ST产能仅扩张5%-10%,如何匹配特斯拉的需求?
如果讲特斯拉的新增需求,还要看CREE的产能扩张。ST的高压mos管和光伏IGBT也是很吃产能的。
特斯拉并不是所有的model 3都用上了sic mos,st是把最大的sic mos产能给了特斯拉,一部分给到了比亚迪汉。
5%的产能扩张预计是指整个功率部分,车这一部分结构可能会更多一些,sic的产线和其他的si基的功率产线是不能切换的。
特斯拉也有可能开发其他的sic mos的开发商。
 
国内功率企业扩产激进,海外的保守,是什么原因?
资金是一方面原因,国内基本上所有的厂商背后都有资本的支撑。
国产是急于要让客户相信自己的实力,而且是要拿出真实的扩产行动,国产替代比率的诉求也是非常确定的。
海外厂商比较保守,个人认为:已有盘子比较大,对利润的追求,从投资到扩产到销售,5年以后是否会产能过剩是一个值得谨慎思考的问题。
国外的资本市场相对成熟以后,也没有那么多钱去投资,英飞凌也没有那么多钱投资,st和安森美可用于投资的钱更少。
 
IGBT模块里,用Si基IGBT+SiC的二极管,主要应用领域有哪些,未来的前景?
目前主要是光伏的主串逆变器以及接下来的充电桩模块,光伏领域渗透更快,100-300kw的主串逆变器中,大部分有了混合型的SiC模块,其中IGBT的芯片还是Si基的,二极管用的是SiC FRD二极管,也能明显提升光伏逆变器的效率。未来的充电桩也会使用这个搭配,这个和纯SIC方案比,相对成本增加没那么高,如果全换成SiC的模块,成本可能贵2-3倍,如果是采用以上的方案,绝对成本可能增加就10%多,这里说的车的部分还是OBC部分,主驱部分要不是用SIC MOS,要不就是Si 基的IGBT。
户用的光伏,更多是分立的器件,单管IGBT+分立的SiC 二极管,包括未来的储能可能都会是这个方式,前面的主串用的是混合模块。
SiC的FRD价格是Si 二极管的2-3倍价格,国内的Si FRD不到2块钱,SiC的大概不超2个美金,这些都是指器件。
 
SiC 二极管,国内企业的应用有哪些场景,华润微,中车等?
泰科天润等企业在SiC FRD都是有机会的,也就是材料不同,衬底部分国内也有企业在做,SiC刚出来的时候,大家会倾向于国外品牌,但是逐渐成熟起来后以及缺产能的情况下,大家还是会逐渐接受国内企业。
 
海外也出现过需求不好的时候st和安森美的价格战也很厉害,打五折也是有出现过的。
未来,随着国内外产能出来后,竞争会更加积累,最后国内外企业会比较动态的去竞争,产品、性价比等等。
 
特斯拉假设给机会,国内企业能做吗?到底和国外企业差距在哪里?
IGBT海外能做第七代,汽车级认证,SiC MOS,可靠性,核心的参数等等,总的来讲,可能有一些片面,不是所有的厂商都一定要做进特斯拉,除开特斯拉还有几百万辆车的市场,甚至中低端车型。不是每个人都要当行业最好,把中间客户量大的客户做好,也会发展的不错。
差异当然是有,但并不是说一定做不到,华虹的晶圆和英飞凌ST的晶圆相比,并不能说一模一样,但产能也的确吃紧,很受欢迎。国产替代率距离一半的市场都还很远。
 
功率板块,IDM模式是否为终极形态?
个人见解是的,未来决定的因素不光是价格、技术,未来产能会更重要,产能的可靠性、供应的稳定性等,这也是大家在扩产的原因,不是每一家企业都有实力和资金去做这个事情。斯达在工控市场稳定以后,再去拓展其他的领域,foundry也缺产能。
功率半导体越做越大,fabless厂商还是受制于晶圆。

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