IGBT產業的未來在哪里?

IGBT產業的未來在哪里?

高速發展的新能源汽車產業帶來了汽車功率半導體的黃金時代,據集邦咨詢數據顯示,由傳統汽車到新能源汽車,功率半導體的用量增長數倍,單輛汽車ASP從71美元增長到387美元。

圖:新能源汽車和傳統汽車涉及的功率半導體比較(集邦咨詢整理)

電機控制系統是新能源汽車產業鏈的重要環節,電控系統的技術水平直接影響整車的性能和成本。其中,電控系統應用的核心部件——IGBT擁有高輸入阻抗、高速開關和導通損耗低等特點,在高壓系統中擔負著極其重要角色。

據集邦咨詢了解,IGBT模塊作為新能源汽車電控系統和直流充電樁的核心器件,成本占到新能源整車成本的10%,占到充電樁成本的20%。未來新能源汽車將成為IGBT產業擴張的主要驅動力。

集邦咨詢數據顯示,2017年,我國IGBT市場規模為121億元,2025年將達到522億元,年復合增長率達19.9%。但我國IGBT起步較晚,國內市場份額主要被歐美、日本企業壟斷,本土企業市場占比僅約為10%,進口依賴程度較高,國產替代空間巨大。

圖:2014-2025中國IGBT市場規模(數據來源:集邦咨詢)

車用IGBT市場由新能源汽車和充電樁兩個部分構成,下面本文將對兩個市場分別進行分析。

新能源汽車市場

2012年國務院頒布了《關于印發節能與新能源汽車產業發展規劃》后,我國新能源汽車產業出現爆發式增長,據中國汽車工業協會公布的數據顯示,我國新能源汽車的產量從2013年的1.7萬輛增長至2017年的78萬輛,年復合增長率高達160.26%。

2017年工信部印發《汽車產業中長期發展規劃》,提出到2020年我國新能源汽車產量達到200萬輛,2025年達到700萬輛。據此規劃發布的數據來看,從2017年到2025年,新能源汽車產量年復合增長率達到16.95%。據中國汽車工業協會數據,截止2018年6月底,2018年我國新能源汽車共生產40.89萬輛,銷售41.05萬輛,全國新能源汽車保有量達到199萬輛。

由于新能源汽車中IGBT約占其成本的10%,我們預計到2025年,中國新能源汽車所用IGBT模塊市場規模將達到210億元,8年間累計新增市場份額達900億元。

新能源汽車產量的快速增長需要大量的IGBT模塊,本土功率半導體企業、汽車企業在政策和資金的雙重支持下切入市場,目前已取得一些成績。

圖:中國切入車用市場的部分IGBT廠商(IDM模式)(集邦咨詢整理)

充電樁市場

2015年11月,工信部等四部委聯合印發《電動汽車充電基礎設施發展指南》通知,明確到2020年,新增集中式充換電站超過1.2萬座,分散式充電樁超過480萬個,以滿足全國500萬輛電動汽車充電需求。

據中國充電聯盟數據,截至今年7月底,我國已建成充電樁約66.2萬個,其中公共充電樁約27.5萬個,私人充電樁約38.7萬個。按照規劃需新建的充電樁超過400萬個,市場空間巨大。

IGBT模塊占到充電樁成本的20%左右,我們預計到2025年,充電樁所用IGBT的市場規模將達到100億元,8年間累計新增市場份額達300億。

中國目前充電樁企業超過三百家,但大多數企業產品市場認可度不高,top10企業占有大量市場并且市場份額在逐漸增大,未來隨著行業洗牌,大多數企業將會退出市場,為已占有優勢的企業讓出市場。

圖:截止2018年8月中國已運營充電樁設備top10企業(數據來源:中國汽車工業協會,集邦咨詢整理)

機遇與挑戰并存

由前述可知,新能源汽車將成為我國IGBT產業未來8年主要的市場驅動,未來8年累計市場空間超過千億。市場空間巨大,但對于企業而言,同樣面臨著機遇與挑戰并存的場面。

機遇

1、目前八吋廠產能緊缺,從上游晶圓到下游制造、模塊,產品均供不應求,整個功率半導體產業正在經歷難得的產業景氣周期,由于目前大型設備廠不再生產八吋設備,導致八吋廠擴產難度增大,產業景氣度預計仍將持續。而作為功率半導體一個重要類品的IGBT產業,也將受益于產業景氣周期。

2、IGBT技術革新正在減緩,在第六代IGBT開發出來以后,IGBT產品所具有的優勢已經幾乎被開發殆盡,在技術上領先的國際廠商技術創新的速度將會有所減緩,而國內廠商則迎來寶貴的追趕時間。

挑戰

1、目前國際主要的IGBT廠商采用的均為IDM模式,IDM企業注重技術積累,具有領先優勢的企業會不斷提高技術門檻,加大后來者追趕的難度。

2、SiC MOSFET有著比Si基IGBT更快的開關速度、更高的電流密度和更低的導通電阻,能耗較后者有較大降低空間,目前囿于成本較高尚未大規模商用,但不排除未來有一天成本下降到可接受的范圍后,逐漸搶占IGBT的市場。(本文在預測未來八年IGBT市場規模的過程中,已經將此因素考慮在內。)

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