2022年9月，新能源乘用车零售量达61.1万辆，创单月历史新高。国泰君安预计2022年国内新能源车销量有望突破650万辆。新能源汽车持续超过预期的发展，促进IGBT在车规级中的应用。2021年我国IGBT在下游应用中，新能源汽车市场占比居首为31%，IGBT的成本占整车成本的7%-10%。
受益行业景气推动，车规IGBT产品热度正急剧升温。近期，车规IGBT产品供不应求，现有产能已基本售罄，保供压力较大。新扩产订单已被下游厂商提前锁定，在手订单已排至今年底甚至明年。
IGBT供不应求，相关企业或将迎来投资机会。那么IGBT的功能是什么？第三代半导体的MOSFET能否替代IGBT？是否可以用SiC做IGBT？IGBT是通用性产品还是要定制？为何近期车规IGBT出现了严重短缺？不同行业之间是否会抢产能？何时会迎来拐点？车规IGBT扩产的难点在哪？
为解答上述问题，妙投邀请到某电力电气自动化博士付先生以及某第三代半导体企业的资深技术专家林先生，为投资者答疑解惑。
核心看点：
IGBT是为了提高硅材料器件的耐压性而专门设计的控制电的芯片，目前用于轨道交通、光伏、新能源汽车等领域，未来将用于电推轮船。
SiC MOSFET与IGBT的功能相同，但耐压性更高成本也更高，二者各自的市场定位不同，SiC MOSFET在大幅度降本前不会替代IGBT。
SiC也可以用来制造IGBT，制成的产品可用于1万伏以上的工作电路，目前没有这么做的必要。
IGBT属于半通用性产品，小型企业采购标准化的器件，大型企业采购时厂商可以在标准化器件的基础上做出一定的改动。
新能源汽车远超预期的销售情况、海外疫情导致英飞凌供货不稳定等因素导致了近期车规IGBT严重短缺。且不同行业之间的IGBT需求会相互抢产能。
若下游需求情况保持目前的趋势，未来短时间内难以看到供需结构变化的拐点，新建产能需要2年时间才能做到满产。
车规IGBT扩产的难点在于车企对新建产线的认可度低，车规IGBT从产线到材料都需要时间做认证以及缺乏相应的设备的技术人才。
IGBT功能是什么？SiC MOSFET能否替代IGBT？
付先生认为：IGBT全称叫绝缘栅双极型晶体管，是一种专门用于控制电能的硅基的半导体器件，在电路中起到升降压、交直流变换的功能，主要使用的场景是相对高电压的环境，较低电压的电路中使用硅基的MOSFET，IGBT是为了提高硅材料的器件的耐压性而专门设计的器件。
用第三代半导体材料制造的MOSFET短时间内无法替代IGBT，在器件的性能上说，SiC MOSFET的性能肯定是更好，工作电压可以非常高，体积也更小，但是SiC MOSFET更贵。
基本上硅基IGBT的成本是SIC MOSFET的1/3，性能方面IGBT的性能能做到SIC MOSFET的80%，大概是这样的情况。第三代半导体器件在成本方面存在非常大的短板，所以IGBT能应付的工况就没有必要去用SIC MOSFET。
IGBT产业链地图
林先生认为：要看在什么样的电压等级，如果在650V的这种等级下，可能碳化硅对硅基的替代效果不是很明显。如果是在1200V这种电压下，碳化硅替代硅基的概率还是非常高。
目前在汽车电源方面（OBC和DC-DC），OBC现在目前用得比较多的是6.6千瓦和11千瓦两种规格，在6.6千瓦的话就是用到的碳化硅MOS数量不是特别的多，但现在已经有在用，而且必须要用。11千瓦大概一个板子上要用十个MOS，然后6.6千瓦的话差不多也就有两个MOS。
现阶段出货量比较大的还是6.6千瓦的碳化硅MOS，所以目前在整个OBC的产品上，硅和碳化硅的比例目前可能6:4，硅基还是占据主导地位。但是随着功率的增加，11千瓦包括后面的800V品牌，可能碳化硅的比例会增加，慢慢会有这样的一个转折，这个转折点估计在最近一两年。
通常15万元以上的新能源车电源都会使用一定数量的碳化硅MOS，另外一个碳化硅用得比较多的地方就是逆变器，目前90%的逆变器用的还是硅基IGBT，主要原因在于它的价格还是比较便宜，大部分低端新能源车都是使用低成本的IGBT方案。
是否可以用SiC做IGBT？
付先生认为：可以用SiC做IGBT，只不过还有一个有没有必要的问题，SiCMOSFET的耐压能力基本可以覆盖全部的民用、商用电路系统。IGBT是专门为了提高器件的耐压能力而设计出来的，他的结构要比MOSFET复杂很多，成本也要高很多。
只有当SiC MOSFET的耐压能力无法满足电路的需求时，才会考虑制造SiC IGBT，现在用SiC制造IGBT完全是浪费成本，可能未来在一万伏以上电路中有机会看到SiC IGBT。
IGBT是通用性产品还是要定制？
付先生认为：IGBT应该是介于通用产品和定制产品之间，一般来说一个公司的IGBT产品会根据导通电压、耐压水平、开关速度、载流子类型、寿命、温度、功耗、ICM以及UCES等参数生产一系列的产品，基本能覆盖客户有可能使用到的电路环境。
小客户会直接从LIST里面找到与自己需求基本类似的IGBT产品下单，然后在电路上做额外设计，增加一些器件使IGBT器件能完美适配工作电路的环境。
通常情况下，每个客户的需求都是不同的，客户都是根据购买标准化的器件，然后在电路设计上做额外的匹配和兼容。但对于大客户来说，就会涉及到定制，需求足够大时，厂家会根据客户的需求在自己目前的产品线中找到一款类似的IGBT器件做一些小调整，这种调整也是在已有的标准化产品的基础上进行，属于半定制。
IGBT都有什么下游应用领域？
付先生认为：IGBT是功率半导体中负责高压的部分，而功率半导体基本在所有的用电器中都有使用，像消费电子、白色家电这些低压用电器用的都是硅基MOSFET，基本不会使用耐压能力和成本都更高的IGBT。
IGBT都是在高压环节使用，像高铁、地铁、工业电机，以及现在很火的新能源领域，包括光伏逆变器、电动汽车、储能这些新兴领域。其中新能源汽车、光伏这两个新兴的应用领域未来的前景应该是最好的。
另外，目前在军工领域IGBT的市场也越来越大，尤其是海军军舰动力系统开始从轮机直推转向电推，对高性能、高质量IGBT或者是SiC MOSFET的需求量将来也会提升得很快，相信电推的这种技术方向未来会军转民，私人游艇等高端民用船只未来对IGBT的需求量也会上升。
为何近期车规IGBT出现了严重短缺？不同行业之间是否会抢产能？何时会迎来拐点？
付先生认为：主要原因就是新能源汽车的销售情况超出了车企、IGBT厂商和代工厂所有环节的预计，IGBT扩产的速度远低于车企的销售增长速度，IGBT的扩产速度又比较慢。
现在车企发现销售情况远超预期后，又开始在市场上大量扫货预订产能，所以才导致了严重短缺。再就是海外疫情的因素导致这几年IGBT主要海外供应商英飞凌的供货非常不稳定，下游迫切的需要保证供应链的稳定，大量的国产产能也被预定了。
不同行业之间肯定存在抢产能的情况，现在不只是车规IGBT缺货，光伏IGBT也是缺货比较严重，不同行业间使用的IGBT电压参数略有区别，但是在产能是不存在什么差异，设备、产线都是一样的，只不过在设计和封装的时候有一些差异。虽说车规级器件的要求更高一些，但现在成熟产线基本都能通用，现在是谁能给更好的价格，产能就会交给谁。
按照目前的趋势看，暂时还比较难看到供需结构变化的拐点，首先供应方面，目前看起来在建的产能和即将投产的产能都是比较多的，但是可以负责任的说这些新增的车规IGBT产能从产线建成到实现设计产能无论如何也要2年时间左右，供应量的增长会比较缓慢。
需求方面会是比较大的变量，未来还是要看新能源车的销售情况能否维持当前的趋势，要是新能源汽车销售依然强势，车规IGBT的短缺将持续非常久。
车规IGBT扩产的难点在哪？
付先生认为：三个方面，首先是车规IGBT对产线的要求更高，产能爬坡速度非常慢，从产线建成到满产需要2年时间。还有就是客户一般是不愿意让新建成的产线生产车规器件的，新增的车规产线往往是建成了通过验证了，却不能马上用来生产车规器件，可能拿来生产一段时间光伏器件以后，才会被车企所接受。
其次就是车规的认证周期问题，车企对产线的任何意见基本都需要整改，而每个车企的要求大都不一样，很难在产线建设时就做到满足车企的要求，产线建成后大多难免要做出一些整改，这都需要时间。除此之外产线的一二三级供应、原材料都包含在车企的验证范围之内，非常耗时。
另一方面是设备和技术专家问题，新建产线永远无法避免新增设备和使用设备的专业人才，现在无论是8英寸工艺还是新兴的12英寸工艺，相应的设备都是非常短缺，价格也是一直在涨，即便有钱有渠道预订到了设备，交付周期也很长，还会出现设备那边毁约的情况，至于人才是中国半导体行业一直都面临的困境。
