转自：调研三人行

一、IGBT 是电能转换的核心

主持人：IGBT 功能是什么？

陈启：IGBT 这种半导体产品可能目前的大家渐渐熟悉起来,普通人都知 道有这 么一种芯片，而且是一种非常关键，用量很大的半导体产品,IGBT 的全称叫绝 缘栅双极型晶体管,是一种复合型结构器件，它结合了 MOS 晶体管和 BJT 双 极型晶体管的优点,在电压电流转换，电能输出领域用 的非常多,特别是在高压 大电流领域,IGBT 占主导地位,是人类控制电 能，利用电能的核心半导体器件 之一，这种主要应用在电子电力转换领域 的半导体器件，我们统称功率半导体, 最简单的应用,比如我们的笔记版 电脑上都带有电源适配器，这里面就是 IGBT ,起到一个升降压，交直流 变化的过程，显然 IGBT 是功率半导体中最 重要的一员。它的功能就是控 制电,是电能转换与应用的核心芯片。

主持人：IGBT 是一种定制化产品还是通用型产品？

陈启:IGBT 和其他芯片相比算是一种标准型产品，通常而言，在公司官 网上, 会放出自己家 IGBT 产品的详细介绍,会写明这块 IGBT 产品的各 种参数,比如 最大集电极电流 ICM ,发射集最高电压 UCES ,栅极击穿电 压 UGEM ,导通电 压，耐压水平,开关速度,载流子类型和寿命,输入 电容,集电极最大功耗 PCM , 使用温度范围等等等，客户看到这些参数, 就能根据实际应用需求自行设计和 搭配所需的电源模块方案，但是客户和 客户之间需求是不相同的。根据不同的 应用场景不同的客户，会出现各种 调整。一旦定型之后,是不太会去更换的,但 1是如果供货供不上,也是会 可以换个公司的换个类似的产品。但是本质上我们 还是认为 IGBT 是标准 通用型产品。

二、IGBT 与碳中和的关系

主持人：为什么 IGBT 被看做碳中和最受益的功率半导体?

陈启:为什么 IGBT 和碳中和形成相关关系,我认为清洁能源的大规模推 广,， 对IGBT 提出更高的需求,最典型 就是光伏逆变器的应用，这里面需要大量高 压，超高压的 IGBT 以及 IGBT 模块，来让光伏发出的粗电，变成能平稳上网 的精细电，因此这是未来碳 中和非常重要的环节 O IGBT 在电动车时代的应用,过去汽车都是燃油车,无论汽油怎么改,都 不能改 变汽油车尾气的排放问题，但是现在提倡的是节能环保的新能源车, 未来将是 新能源电动汽车时代,而电动汽车又需要用到大量的 IGBT 等功 率半导体产品。无论如何电清洁电能的获取和利用，是未来减少二氧化碳 排放,实现碳中和的 关键,而电能的利用就离不开功率半导体,就离不开 IGBT。

三、IGBT 行业空间预计达到 190 亿美元、新能源车是最强赛道 

主持人：下游 应用都有什么领域?行业空间分别有多大?

陈启：因为半导体是一个基础性产业,但凡和电的有关领域,就是功率半 导体的 发挥地方,所以这个产业是非常大，因为我们身边至少有 50%的 产品与电相关 的产品电子产品。比如消费电子手机,蓝牙耳机,笔记本电 脑，各种各样的家用 电器，以及大型的工业电机，轨道交通，新能源汽车, 光伏逆变器,智能电网等 但凡需要用到电的地方基本都离不开 IGBT。

就行业规模而言,2019 年全球市场 IGBT 和模块超过 70 亿美金，今年大 约能 2突破 100 亿美金,预测到 2026 年将达到 190 亿美金的规模,年复 合增长 15%左 右,属于一个较快增长的市场,而且是一个比较稳定增长 的细分领域,不像其他 产品比如内存,大起大落。周期变化很明显，IGBT 属于平稳增长型。

随着新能源电动汽车，以及各种的行业的电子化电气化，以及清洁能源的 使用, 包括IGBT 在内的功率半导体领域的持续保持强劲且有力的增长。

通常我们把根据 IGBT 不同的电压分成不同的档次,低于 650V-900V 的 是中低 压,900-1200V 的属于中高压,高于 1200V 的属于高压。低于 650V 的 IGBT 也 有但是用量不大这个领域更多是用 MOSFET 产品替代。其中大部分消费电子, 白电产品等属于中低压 IGBT 范围这块大约占到 30% ,大功率的所需的工业领 域中高压IGBT 占到 20% ,高压大功率能 源领域比如高铁光伏逆变器以及轨道 交通等所用的IGBT 占到了 15% , 此外就是汽车电子的领域的新能源汽车则占 到 30%以上。并且这块是未 来最被看好的赛道。

四、供需结构预计明年 6 月达到拐点

主持人：市场的供需情况如何？预计几年内供需会实现平衡?

陈启:整个半导体缺货市场目前已经持续一年多时间了，从 2020 年 7 月份开始 半导体产品开始出现不同程度的紧张,到 10 月份后全面爆发,价格暴涨，到今年 5 月底达到最高峰，不少芯片涨价幅度是非常夸张的, 晶圆 工厂也是不断调整价格，即便如此,依然是疯狂下订单,下游的疯狂 抢芯片导致 上游的产能被一抢而空，整个行业供需完全失衡。

很多行业人士都对半导体行业恢复供需平衡回归正常状态做了各种预测 和假设, 预测了各种回归正常的时间节点,以及拐点形成的前置条件。我 个人观点是到 2022 年 6月左右。我这边也谈谈我的自己的看法,首先我 们来看各种影响供需 关系的因素。

从历史过往经验判断行业变化的角度来看,一般而言半导体景气周期 24-36 个 月，冷周期 12-18 个月，从去年 6 月份开始我们认为是完全走 完冷周期开始景 气周期，因此这波景气周期历史经验来看会持续到 2022 年的 6 月。

考虑叠加疫情的影响因素，疫情虽然打乱的全球产业的节奏，但是对于半 导体 而言,特别是中国而言,应该来说是新机遇新挑战,至少我们认为这 2 年有两个巨 大的爆发点,第一是疫情来临后居家办公,线上办公导致各 种平板笔记本电脑需 求暴涨,拉动了半导体芯片的需求,因为这些产品 90%的成本都是半导体器件， 所以导致这一波大涨，每次疫情过后，都是汽车销售的黄金 期，刚好现在又叠加了新能源汽车的概念 和周期，新能源汽车特别是电动 车汽车，整车中半导体产品的含量大幅提升， 传统燃油车只有 10-15%左 右,但是新能源汽车中的半导体产品达到 50%以上, 这一块最重要的就 是各种汽车电子,汽车功率半导体,传感器,各类微控制单元 MCU等、这些芯片又有一个共同点就是相当多的产品都是使用8英寸0.25-0.13 工艺制造,但是 8 英寸线目前扩产因为设备的问题,比较难扩充产能, 所以这些产品需求持续旺盛可能会延续芯片紧缺的态势。

但是过高的价格也会减少下游的需求，因此我的结论是，正常情况下持续 到2022 年6 月，我认为这个时间点是拐点,之后芯片紧缺程度会缓解, 开始去库存， 这是我个人的判断。甚至不排除这个节点会提前到来，现在 中国大范围的轮流 停电限产，会挤压掉下游虚高的需求，让芯片缺口不断 缩小，如果从这个角度 来看,持续一段时间,芯片价格和需求肯定都会下 跌，所以我认为这种极端不平 衡的情况最多再维持 6-9 个月,肯定恢复 了 ,当然汽车电子除外,这个行业太特 殊了，产业链修复的影响因素太多 了。

五、海外产能严重受限

主持人：海外疫情对于 IGBT 的产能冲击有多大?预计何时能缓解?

陈启：海外疫情对几个老牌的半导体公司比如英飞凌，安森美等影响还挺 大的， 供货很不稳定，至于何时能缓解，很难判断至少我认为到明年 6 月前缓解概率 不大,到手 6 月后可能面临拐点。还有这些个大厂的货一 直都很紧俏,不管是不 是现在，从往年的情况来看，一年中总会有个时间 段，供货不顺畅,导致涨价， 但是主要集中在高端产品上，现在中低端 IGBT 产品，国产替代节奏比较快， 未来产能释放后,肯定缓解。

目前国内中低压产品已经非常成熟了，产品性价比很高，但是高端的高压 产品 和国夕卜比还是有一定的差距这个差距我认为主要体现在大规模量产 的时候如 何保持产品的一致性和稳定性这个方面，国内不是说没有能力去 做，而是上量 的时彳建不好品质中低压产品国内替代势头良好，已经说明 了一切。

六、不同行业所用 IGBT 的区别

主持人：新能源车、光伏、储能所用的 IGBT 有什么区别？分别用于什么 功能 陈启:新能源汽车所用目前来看也主要是 650-900V 之间，少数车企也 有 1200V 5方案 其中 OBC 多用 650V 的单管,PCU 多用 900V 的 IGBT 模块,具体看各个 整车厂电池包方案,电压是多少,再选择用什么型号的 IGBT。区别非常大。IGBT 模块,主要就是 IGBT,然后还需要一些 FRD（快恢复）,TVS（瞬 压）， SBD 等其他功率半导体器件，组成一个模块,应对各种出现的场景 和需求。如 果是 IGBTIPM 模块,内部集成了电源控制 IC ,除了 IGBT 和 其他功率半导体 产品外还有电源管理 ico

七、IGBT 在不同行业中的分量

主持人:IGBT 占新能源车/光伏/储能成本的比重分别是多少？陈启：新能源车PCU+OBC 至少占了整车的 25%-30%左右,具体不同 车型成 本比例差距很大,比如五菱 mini 这种神车，一共就卖 2.98 ,电控 的成本不会超 过 3000 块钱，这种车连IGBT 都不用,全是 MOSFET ,还 有比如那种长城欧 拉黑猫一辆车就卖 6,7 万，一个电池包成本 15000 , 你说他的 IGBT 能占多少？高端车的 IGBT 用量和价格就大了，光伏和储 能也是用 IGBT 做逆变器,这个 成本比重不好说,因为一个电站大头是在 perc 电池，以及及其他组建上,看投资 规模了。

主持人：不同行业之间是否会存在抢 IGBT 产能情况?

陈启:缺货是全行业的现状，现在就是谁有钱谁能抢到产能，大公司比较 有优 势,因为钱多,目前国内做功率 半导体的有相当大比比例是 IDM 模式，比如士 兰微和时代电器都是自己 有生产线的,这就不存在抢产能的说法,其他能做 IGBT 代工做的比较有 特色的是华虹，这个产能就是要靠抢，有些财大气粗的 公司比如斯达早就 把人家的一条线给包圆了。

八、不同行业所用 IGBT 是否会对产线有所要求

主持人:IGBT 是否会对生产产线有定制化需求?主要区别看什么? 陈启:IGBT 的工艺和普通逻辑产品工艺差别比较大,至少离子注入掺杂 工艺和 背减工艺肯定是不一样的，还有各种特殊外延层工艺等等。这些和 普通做数字 电路,模拟电路完全不一样。

主持人:IGBT 的生产线是否可以临时调整产品规格，比如生产光伏所用 的 IGBT 产线临时调整为车规级 IGBT 产线?

陈启车规级要求比较高，一旦定型是不可能轻易更换的，虽然都是 IGBT , 但是 由于处于不同细分行业，对 IGBT 要求完全不一样，不存在混用可能, 但是由 于都是一个公司产生上,产线上分配不同 IGBT 产能,那是公司自 己内部的事, 设备还是这套设备,生产线还是这套生产线，封装有一定的 不同之处,只能这么 说。同时客户也不是很乐意产品线和其他产品混合, 所以汽车用的 IGBT 线都 比较独特。

九、扩产的难点在哪里？

主持人：扩建新产能最大的痛点是什么？

陈启：就目前工艺难度而言,IGBT 基本可以使用 8 英寸工艺为主,少数 行业公 司开始导入 12 英寸,现在新建产能并不是说你有钱就扩产,8 英 寸最大的问题就 是缺少设备,且价格较高涨价,比如 8 英寸的设备的价 格几乎和 12 英寸是一样 的，而交付周期长，以及一直困扰中国半导体产 业的人才缺口。总结起来,主 要是缺设备,缺有经验的人。

总结：IGBT 是电能转换与应用的核心芯片，是碳中和非常重要的零部件, 最大 下游应用在新能源车领域，是电池以外第二大成本。此外光伏所用逆 变器对 IGBT 的需求量也比较大。目前 IGBT 市场供需严重不平衡，海外 疫情导致大 厂的产能受限而国产厂商扩产难的主要原因在于缺少设备和 有经验的专业人才 另一方面也是因为新厂落地到验证产线所需时间一般 为 1-3 年，所以新增产能 释放需要时间。专家预测未来供需重新达到平衡的时间点推测在 2022年6月份