出品 | 妙投APP
作者 | 宋昌浩
头图 | 视觉中国
2022年4月27日，上证指数在经历了连续2日的大跌之后，半导体赛道迎来反弹，而其中最为亮眼的就是IGBT相关的公司，其中时代电气、斯达半导涨停，宏微科技、士兰微及扬杰科技纷纷大涨8%以上。
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，可以实现直流电和交流电之间的转化或者改变电流的频率，有逆变和变频的作用。
与其他功率器件类似，IGBT相当于一个非通即断的开关，是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品，也是当前Si基功率器件领域门槛最高的细分赛道。
那么IGBT行业的市场空间有多大？行业发展的驱动力是什么？国内的IGBT行业哪些公司会比较有机会呢？
本文核心看点：
1.受益于需求爆发及国产替代，IGBT是目前功率半导体最景气赛道；
2.在IGBT下游应用中，新能源汽车及光伏领域是IGBT成长性最快的两个领域；
3.国内IGBT公司中，斯达半导、时代电气、比亚迪半导体以及士兰微值得关注。
一、IGBT行业保持高景气度
功率半导体是实现电能转换与电路控制的核心，可以说只要用电的地方就有功率半导体，覆盖范围从消费电子（W）到高压直流输电系统（GW）。
功率半导体可以分为功率IC、功率器件和模组。其中功率器件电能处理的核心器件，功率模块是将功率器件按照一定的功能组合封装而成的模块，功率IC属于模拟芯片的细分之一，将电力电子器件技术和微电子技术相结合。
2019年全球功率半导体市场规模463亿美元左右。从分类来看，功率IC市场规模为244亿美元，占52.7%，功率器件市场规模为210亿美元，占47.3%。功率器件中的晶体管市场规模为144.4亿美元，占功率器件市场的68.76%。在晶体管中，IGBT是目前市场增长最快且受国内资金最为关注的一块。
从分类上来看，IGBT根据封装形式可分为IGBT单管、IGBT模块（多个IGBT芯片和二极管芯片等组成）和智能功率模块IPM（IGBT芯片和快恢复二极管以及其他芯片等集成）。
单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器及小功率变频器；IGBT模块主要应用于大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车（电机控制器、车载空调、充电桩）等领域。IPM模块主要应用于家电领域，是变频白色家电的核心电子元器件。
近年来，受益于新能源汽车领域和光伏领域需求的爆发，IGBT市场迎来景气周期（下文会具体展开）。根据集邦咨询的统计，2019年全球市场IGBT超过63.4亿美金，我国的IGBT市场规模预计为170亿人民币。预计2025年国内IGBT市场规模将增加至592亿元，2020到2025年复合增速CAGR为27%，是功率半导体行业中最值得关注的一个细分领域。
除了赛道的高景气，在全球缺芯以及国内新能源领域在全球的领先优势背景下，国内的IGBT厂商也将获得国产替代的机会。
从全球竞争格局上来看，目前IGBT市场主要被欧美日的龙头企业所垄断，主要包括英飞凌、三菱、富士电机、安森美、瑞士ABB等，CR5全球市占率基本稳定在65%-70%，英飞凌一家的市占率就接近1/3。
特别是在IGBT分立器件及模组领域，仍以英飞凌等海外龙头为首。国内企业斯达半导在IGBT模块领域排第八，市场占比2.8%。在IGBT单管以及IPM市场，士兰微分别进入前十，排名第十以及第九。
从国内的市场份额来看，目前国内的IGBT行业的市场也基本被海外占据。2018-2020年，我国IGBT行业自给率分别为14.12%、16.32%和18.36%，国产替代空间巨大。
根据2019年数据显示，在国内IGBT汽车市场，英飞凌一家独大，市占率超过50%。在缺芯的背景下，英飞凌的供应链收到冲击，交货周期不断拉长，在此背景下，国产替代迎来良机。
二、哪个应用领域成长性更高？
从全球的IGBT应用来看，IGBT主要集中在工控、新能源汽车、新能源发电以及消费电子领域。
不同下游应用所需要的产品规格不同，价值量也不相等。消费电子领域运用的IGBT产品为600V以下，太阳能逆变器、白色家电、电动汽车所需的IGBT在600-1700V之间，动车组常用的IGBT模块为3300V和6500V，轨道交通所使用的IGBT电压在1700V-6500V之间。
IGBT能承受的电压越高，需要的技术含量以及制作工艺难度越大，对应单个产品的价值量也越大。
从应用占比来看，国内市场中新能源汽车占比31%，为最大的应用领域，工控占比28%，消费电子占比20%，新能源发电占比11%。
所以，在国内IGBT市场、新能源汽车、工控、消费以及新能源发电等行业的景气度是最值得我们关注的方向。特别是在新能车和光伏、风电这两块需求，未来占比将持续上升，随着我国新能源领域的不断发展，未来会是最大的一块下游市场。
从新能源汽车来看，新能源汽车领域是目前IGBT最大的增量市场。IGBT在电动汽车中主要运用于电力驱动系统、车载空调系统和充电桩。其中的电力驱动系统中的IGBT模块是价值量最高的部分。
传统燃油车功率半导体器件电压低，只需要Si基的MOSFET，而新能源汽车在600V以上，传统MOSFET无法达到要求，普遍都使用IGBT，IGBT是最受益新能源汽车普及的品种，属于纯增量的新市场。
根据相关机构测算，目前IGBT的平均单车价值量在3000元左右，2021年国内新能源汽车销量达到350万台，对应约102亿左右的车载IGBT市场规模。预计到2025年国内新能源汽车销售量将达到1000万台左右，对应需求空间约为300亿左右。
新能源发电是IGBT的另一个重要的增量市场。风电和光伏中的整流器和逆变器都需要用到大量高压，超高压的IGBT以及IGBT模块。和汽车行业中所发生的变化一样，以往光伏发电系统是采用MOSFET构成的逆变器，然而随着电压的升高，MOSFET会因其通态电阻过大而导致增加开关损耗，
IGBT因其通态电流大、耐压高、电压驱动等特点，因为同样规格的IGBT价格比MOS低40%左右，在中、高压容量的系统中更具优势，目前IGBT占光伏、风电逆变器价值量的10%-20%。目前在光伏领域，每GW所需要的IGBT价值量在2600万人民币左右。
全球光伏市场今年按照200GW的装机量测算，预计市场规模为50亿人民币左右，预计2025年光伏逆变器装机量将达到400GW左右，对应市场需求将达到110亿人民币。
消费电子市场相比于于新能源汽车以及光伏市场，增速会略低。在消费电子领域，主要是以IPM模块形式应用在空调、冰箱、洗衣机等家电领域。随着变频化的趋势，以及节能减排的趋势带动的变频空调渗透率的提升，会带来整块IGBT用量的一个增长。
根据测算，每个IPM的价值量在20-30元人民币左右，一个家用电器上常用到1-3个IPM模块。2020年国内消费领域IGBT市场在40亿人民币左右，预计未来随着变频化渗透率的提升，2025年预计国内市场规模将达到60亿人民币。
工控领域是IGBT的主流应用市场，需求稳定，但增速较低。IGBT在工控领域主要应用在变频器、逆变焊机、电磁感应加热、工业电源等领域。
根据集邦咨询数据，2019年全球工业控制IGBT市场规模约为140亿元，其中我国工业控制IGBT市场规模约为30亿元，预计至2025年我国工业控制IGBT市场规模将达到40亿元。
总的来讲，预计到2025年，国内IGBT市场规模将达到592亿元左右。车用IGBT以及光伏用IGBT将成为增长最快的领域。2021年车用IGBT才60亿规模，光伏逆变器用IGBT50亿规模，乐观来看，车用IGBT增长空间还有5倍，光伏还有2倍的增长空间。
三、国内哪些公司值得关注？
从国内的几家企业来看，在IGBT车用领域，斯达半导、比亚迪电子、时代电气、以及士兰微这几家公司值得关注。
第一家在国内较为领先的是斯达半导。斯达半导以IGBT模块起家，创始人曾就职于英飞凌，2012年起逐步掌握IGBT核心芯片技术,2015年接手英飞凌旗下子公司的研发团队，目前车规芯片100%自产自供，是国内少数具备IGBT芯片量产能力的厂商。
根据2020年的数据，目前国内IGBT模块打入全球前10的只有斯达半导，但也仅仅是占全球IGBT模块市场份额2.8%，排名全球第五。
斯达半导目前采用Fabless模式，自身不做芯片制造，由上海先进跟华虹的产线保证稳定供应。考虑到产能的稳定性以及技术的迭代，所以目前斯达半导计划自建晶圆厂转向IDM模式。
从技术上看，自主研发的第二代芯片（国际第六代芯片FS-Trench）已实现量产，成功打破国外跨国企业长期以来对IGBT芯片的垄断。正计划推出相当于英飞凌第7代的下一代芯片，是国内与进口品牌差距最小的IGBT厂商。
从产品上看，斯达半导的产品覆盖600-3300V的IGBT模块上市之前，斯达半导产品的下游应用主要是以工控和新能源汽车为主，工控领域的营收占其营收7成左右，新能源汽车领域的营收占其3成左右。
在车规IGBT方面，斯达半导的进展很快，根据公司年报显示，2021年斯达半导的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。
从营收来看，2021年斯达半导实现营收17亿元，同比增速77%；归母净利润3.78亿元，同比增速143%。其中，新能源汽车领域实现营业收入为5.71亿元，较去年同期增长165.95%。
第二家值得关注的是时代电气。中车时代半导体有限公司为中车集团旗下公司，专业从事轨道交通半导体研发生产，2008年战略并购英国丹尼斯公司（当时高功率半导体排名前三的公司），最初的使命是完成轨交领域IGBT的自主可控，2017-2018年开始市场化，逐渐切入到汽车领域。
中车时代已经在高压领域做到全球领先，切入到1200V的车规领域技术上自然问题不大，目前最新一代的车规级芯片相当于英飞凌6代技术。拥有芯片、模块、装置、系统完整产业链。产品广泛应用于下游各大领域。
根据公司2021年年报显示，IGBT在轨交、电网领域占有率国内第一。在车规IGBT领域，公司的750V和1200V IGBT已经应用至新能源汽车，新能源汽车电驱动系统全年交付超8.5万套。
2021年，时代电气实现营业收入151.2亿，同比下降5.69%；归母净利润20.17亿，同比下降18.49%。其中公司的新能源汽车电驱系统收入人民币4.56亿元，同比增长171.32%。
第三家在IGBT进展比较快的是比亚迪半导体。公司属于比亚迪股份的控股子公司，目前已经提交招股说明书，预计在创业板上市。根据公司招股说明书披露，以2019年IGBT模块销售额计算，公司在中国新能源乘用车电机驱动控制器用IGBT模块全球厂商中排名第二，仅次于英飞凌，市场占有率19%，在国内厂商中排名第一。
目前比亚迪半导体主要采用IDM模式，其IGBT芯片对标英飞凌4-5代产品，在SiC器件领域，公司已实现SiC模块在新能源汽车高端车型电机驱动控制器中的规模化应用，据公司招股书披露，公司也是全球首家、国内唯一实现SiC三相全桥模块在电机驱动控制器中大批量装车的功率半导体供应商。
根据公司招股说明书显示，公司功率半导体产品除供应比亚迪集团外，已进入小康汽车、宇通汽车、福田汽车、瑞凌股份、北京时代、英威腾、蓝海华腾、汇川技术等厂商的供应体系。
2021年1-6月比亚迪半导体实现营收为12.35亿元，净利润为1.84亿元。日前比亚迪已经宣布未来将完全转型于新能源汽车的发展，预计比亚迪半导体未来也会取得较快的增长。
另外一家有望在IGBT领域取得突破的是士兰微。士兰微是国内最大的以IDM模式为主的综合型半导体产品公司之一，产品线非常多，IGBT是公司的业务之一。士兰微的IGBT主要是用于白电领域，以IPM模块进行出货。
2018年以后公司逐渐开始做车载市场，去年下半年士兰微车用IGBT模块Bl、B3封装产品进入批量供应阶段，相当于英飞凌的五代技术。主要应用于A00级、A级车上，已通过部分客户测试并开始小批量供货，包括零跑、吉利，有潜在合作意向的可能包括小鹏、蔚来等新势力。
2021年，士兰微实现营业收入71.9亿，同比增长68%，归属于上市公司股东的净利润15.13亿，同比增长2145%。其中2021年公司地IPM模块实现营业收入8.6亿元，全球市场市占率排名第十，IGBT模块预计今年会开始逐渐大规模的放量。
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