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产能售罄,供需缺口达50%!车规级IGBT国际大厂“吃肉”

来源:芯八哥 发布时间:2022-05-24

摘要: 海外大厂安森美、英飞凌等纷纷传出IGBT订单接不过来的消息。“IGBT订单确实很多,我们已经满产了,现在重点聚焦高端客户和高门槛市场。”士兰微相关人士表示。华润微相关人士也表示,由于汽车和光伏需求增加明显,IGBT订单增长很快,做不过来。

海外大厂安森美、英飞凌等纷纷传出IGBT订单接不过来的消息。“IGBT订单确实很多,我们已经满产了,现在重点聚焦高端客户和高门槛市场。”士兰微相关人士表示。华润微相关人士也表示,由于汽车和光伏需求增加明显,IGBT订单增长很快,做不过来。

 

近日,据业内人士透露,安森美深圳工厂的2022年-2023年产能已全部售罄,为了防止交不上货的风险,目前已停止接受新的IGBT订单。作为汽车行业前十大半导体供应商之一,安森美收入的近1/3来自汽车市场。而安森美停止接单的这一举动,足以说明当下车规IGBT行情的火热。


| 车规IGBT供需缺口扩大,交货周期已在50周以上

电动汽车大时代的到来,对功率半导体的需求呈快速增长趋势。自2021年以来,汽车级功率半导体一直处于供应短缺的状态,尤其以IGBT产品最为严重。据了解,目前IGBT的交货期依然处于高位,业内大厂安森美的IGBT交货期已达40-52周,并有逐步拉长的态势。

 

业内人士指出,IGBT当下供应短缺主要是由产能扩张的速度远低于下游需求增长的速度造成的。虽然近期英飞凌、安森美、ST等厂商均有扩产,但产能还在爬坡中,仍然无法满足市场对IGBT的增量需求。尤其在车规级IGBT市场,产能紧张的情况最为严重。供应链人士认为,目前车规IGBT的供需缺口已经在50%以上。

IGBT产能以及涨价变化

IGBT产能以及涨价变化

数据来源:各公司公告,东吴证券

 

IGBT等功率芯片的紧缺,直接受影响的就是汽车等下游终端厂商。据AutoForecast Solutions最新统计,上周全球汽车制造商因缺芯减产约2.64万辆车。截至5月15日,由于芯片短缺,今年全球汽车市场累计减产量约为172万辆,预计今年整年全球汽车市场累计减产量会攀升至247万辆。业界普遍认为,芯片短缺将继续影响整车厂商今年剩余时间乃至未来更长时间的生产计划。

 

此外,光伏逆变器是太阳能光伏系统的心脏。光伏逆变器将太阳能电池发出的直流电转化为符合电网电能质量要求的交流电,并配合一般交流供电的设备使用。光伏逆变器的性能可以影响整个光伏系统的平稳性、发电效率和使用年限。IGBT是光伏逆变器的核心器件。光伏装机容量的迅速提升驱动逆变器行业成长,驱动着IGBT的高速发展。

 

| IGBT市场英飞凌一家独大,我国自给率不到20%

 

业内周知,IGBT是由MOSFET和BJT组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,适用于各类需要交流电和直流电转换及高低电压转换的应用场景,广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、家用电器、工业控制、新能源汽车等领域。

 

市场规模方面,根据Omdia统计,预计2024年全球IGBT市场规模将达到62亿美元,中国 IGBT 市场规模将达到26亿美元,占比约40%左右。值得注意的是,虽然我国IGBT市场规模较大,但是在IGBT行业的自给率分别却非常低。根据Yole的数据显示,2019-2021年我国IGBT的市场总需求量分别为9,500万只、11,000万只、13,200万只,但是我国IGBT行业的产量仅分别为1550万只、2020万只、2580万只,占比不到20%。

 IGBT市场预测

资料来源:Yole

 

竞争格局方面,目前IGBT主要由欧洲和日本大厂主导,前五大厂商市占率超过60%。据民生证券研究院统计,目前英飞凌市占率为32.7%,是IGBT领域的绝对巨头。除了英飞凌之外,三菱电机和富士电机目前市占率都为9.6%,其他厂商比如赛米控市占率为6%、Vincotech市占率为4.4%、日立市占率为2.7%。值得一提的是,斯达半导作为我国最大的IGBT厂商之一,目前市占率仅为2.5%。

 

从国内来看,国内在IGBT产业链布局较完善的企业有比亚迪半导体、斯达半导、中车时代电气、士兰微等。此外,宏微科技、智新半导体、新洁能、华大半导体等多家企业也具有IGBT产品或技术储备,部分企业的产品已经实现在新能源汽车、工业控制等领域大规模量产出货。

 

从技术差异来看,和国外巨头英飞凌相比,国内厂商产品差距普遍在1-2代以上。但是随着我国技术的发展与国产替代进程的加速,国内外技术差异近年来逐步缩小。比如斯达半导于2012年和2015年成功独立地研发出NPT型芯片和FS-Trench芯片,分别对接国际上第四、第六代芯片技术,不断缩小与英飞凌之间的技术差距;宏微科技M5I、M6I系列产品对标国际一流公司英飞凌第五代、第六代产品也已经验证完毕,目前属于小批量出货状态。此外,宏微科技还计划2022年推出对标英飞凌最先进的第七代产品,满足客户的需求。

 

除了技术差异外,国内公司与国际龙头的差距还体现在工艺上。目前,IGBT最具竞争力的生产线是8英寸和12英寸。国内晶圆生产企业此前大部分还停留在6英寸产品的阶段,仅有华虹成为除英飞凌之外唯一一家具备12寸IGBT量产能力的公司。据了解,目前华虹已与斯达半导签署合作协议,未来华宏将为斯达半导提供12英寸IGBT的晶圆代工服务。

 

| 新能源汽车加速渗透,国内IGBT厂商迎来新的机遇

 

从IGBT的具体应用来看,工业控制占比约 33.5%,是目前IGBT最大的应用领域。除了工业控制外,新能源汽车是IGBT的第二大应用市场。

 

据了解,IGBT在电动汽车中的应用主要集中在三个领域:首先是电控系统中,IGBT模块将直流变交流后驱动汽车电机(电控模块),约占整车成本的8-10%;其次是充电桩中,IGBT模块被用作开关使用,约占充电桩成本的20%;最后是车载空调控制系统中,负责小功率直流/交流逆变,这一块的成本占比较小。未来,随着汽车电动化、智能化的发展,将推动车规级IGBT在2024年超过工业控制成为IGBT最大的下游应用领域。

IGBT成本在整车中的占比

IGBT成本在整车中的占比

数据来源:前瞻产业,东吴证券

 

从新能源汽车IGBT的市场规模来看,根据Omdia的数据预测,全球新能源汽车IGBT市场规模预估在2024年将达到20亿美元,是电动趋势下汽车功率半导体最受益的品种。2021年,中国新能源汽车IGBT市场规模约为3.9亿美元,预计到2024年将增长到8.8亿美元,年复合增长率为23.20%。

 

在新能源汽车IGBT领域,国外厂商市场龙头地位显著,国内厂商仍在加速追赶。以国内新能源汽车市场为例,英飞凌作为全球IGBT龙头,装机量市占率高达近60%;比亚迪半导体装机量约18%,排在第二位。值得一提的是,除了三菱外,其他厂商的市场占比均在5%以下。

主要厂商国内新能源汽车市场IGBT装机量占比

主要厂商国内新能源汽车市场IGBT装机量占比

数据来源:中信部,NE时代,东吴证券

 

IGBT对汽车的重要性已不言而喻,随着汽车电动化、网联化、智能化、共享化的持续推进,对车规级IGBT产品的需求仍在持续扩大。据工信部的数据显示,2022年一季度新能源汽车累计产销分别完成了129.3万辆和125.7万辆,同比均增长1.4倍,幅度超过了2019年的全年水平。新能源汽车的不断超预期增长,将加速车规级IGBT放量。

 

除了需求量在增长外,IGBT的价值量也在不断提高。根据英飞凌年报显示,新能源汽车中功率半导体器件的价值量约为传统燃油车的5倍以上。其中,IGBT目前在插电混动车型上的成本约为2500-3500元;在纯电动车单车IGBT成本为2000-4000元;在豪华车的IGBT用量价值则在5000元以上。因此,未来新能源汽车市场的快速增长,有望带动以IGBT为代表的功率半导体器件的价值量显著提升,从而有力推动IGBT 市场的发展。

 

考虑到行业技术进步放缓,国内外差异缩小,叠加行业缺货催化,原本由国外厂商主导的车用IGBT市场,竞争格局正在悄然生变,国内IGBT企业迎来了较好的发展机遇。目前,国内厂商比亚迪半导体、中车时代电气、斯达半导、智新半导体等IGBT领先企业,均已实现量产出货,产品广泛应用在小鹏、理想、奇瑞、长安、比亚迪等众多新能源车上。

 

据了解,此前理想汽车主要采购的是英飞凌的IGBT产品,占比在70%以上。但是,由于英飞凌IGBT产品供应不上,理想汽车因此开始逐步导入国内中车时代的IGBT产品。理想汽车认为,中车IGBT性能与其混动车型高度匹配,未来公司将进一步提高对其IGBT的采购比例。相应的,英飞凌的用量也将由此前的70%下调至50%以下。在IGBT用量方面,理想汽车介绍,目前每月用量稳定在5000个模块以上。不过理想汽车不是直接向中车时代采购,而是采购汇川技术的电控产品,间接采购中车时代的IGBT。

国内主要IGBT厂商汽车代表性客户

国内主要IGBT厂商汽车代表性客户

资料来源:芯八哥整理

 

除了中车时代外,斯达半导生产的车规级IGBT模块也在持续放量。据其表示,2021年公司IGBT模块合计配套超过60万辆新能源汽车,其中A级及以上车型配套超过15万辆。同时公司在车用空调、充电桩、电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额也在进一步提高。

 

值得一提的是,为实现IGBT核心资源自主可控,2019年6月东风公司携手中国中车成立了智新半导体有限公司。自去年启动量产以来,智新半导体IGBT模块产品出货量已达数万只。其中首批下线的IGBT模块,已经成功搭载于风神、岚图等东风自主品牌车上,并有望进军其他品牌车企。智新半导体表示,公司目前正在规划90万只IGBT产能的二期产线,到2025年IGBT产能将达到120万只,以满足公司100万辆新能源车的销售目标。

 

| 写在最后

中国作为全球最大的新能源汽车市场之一,车规IGBT市场份额一直以来却被国际巨头英飞凌占领,国内比亚迪半导体、斯达半导、中车时代3家公司合计市场份额仅占20%左右。随着国外IGBT产品供应不足,交期一再拉长,国内客户除了下全款订单等待产品的同时,也正在逐步接受国产IGBT产品,并且开始有意识培养国内供应链,这给国内IGBT厂商带来了新的机会。未来,在新能源汽车超预期发展、供应链安全、国产替代进程加速推进的驱动下,未来国内IGBT企业有望迎来较好的发展机遇。

内容来源:芯八哥

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