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禾鸿洋与你分享IGBT

文章出处:微信号:hyc13622678823 责任编辑:民族电容器 发表时间:2022-07-08
  

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图片来源吴文吉、陈杭 半导体风向标

IGBT 分类

功率器件在大方向的工控和电源领域必不可少的器件,功率器件分成功率二极管、MOS 管、IGBT、碳化硅、氮化镓,几大类型当中 IGBT 的角色是最重要的,分类可以分成低压、中压、高压。

1、低压-1200v 以下,这一块应用主要集中在消费类电子和光伏逆变

1)消费类电子重点集中在家用电器、白电,再具体一点就是家电都往节能减排方式走,通过变频的方式,比如变频空调、冰箱,变频中 IGBT 是个很关键的作用,整个消费类市场变频也逐渐成熟,家电市场目前处于更新迭代的市场,在 IGBT 的整个市场份额在 25%-27%的占比;

2)光伏逆变,新能源的模块,光伏逆变近几年有过波动,前年国家出光伏逆变的政策,对厂商有影响,但是随着海外市场的崛起转好。光伏逆变现在趋于成熟,里面多数功率器件还是会采用 IGBT,光伏逆变行业占到 IGBT 的 20%左右,最近几年的变化不是很大,消费电子和光伏逆变是比较成熟的两个行业。

2、中压的 IGBT-1200V-2800V 或 2500v 是中压的 IGBT,主要是应用在新能源的电动汽车还有风力发电两块,新能源电动汽车 100%来讲还是增量市场,对于国内 IGBT 企业还是有待耕耘的市场应用,技术壁垒和技术门槛还比较高,把控在国内比较大的几家厂商手中,新能源汽车会占到去年 IGBT30%-31%的份额,英飞凌占到新能源汽车 5 成以上的份额。风力发电发展最快的还是在中国,对 IGBT 也有严格的要求,客户相对比较零散,占到 IGBT 体量的 11%左右。

3、高压在 2800v-3000V 以上,主要集中在轨道交通(高铁、动车、地铁)、智能电网,智能电网国内外发展都比较迅速,中国流行的特高压的直流输变电,IGBT 的采用的量是越来越大,所以这块也是一个增量市场。

最近几年 IGBT 销售的周期性波动

低压的光伏经过前年的低谷期,最近两三年都是处于上升的阶段,包括很多光伏逆变的客户发展还是比较快,海外市场会多一些,包括这几年崛起的终端客户,比如德业和锦浪。另外新能源汽车针对国内的 IGBT 来讲是都渴望进入的一个市场,但这一块车规级门槛迫使国内的厂商大概还有几年的路要走,能进入主机厂的国内的 IGBT 企业还不是非常多。整体新能源汽车市场都是上升的,除了 16、17 年国家对于新能源电动汽车政策的倒退增速放缓,17年以后新能源汽车都是处于一个上升态势,虽然从去年的第四季度开始受一些主要部件的影响电动汽车的出货量不是那么强劲;高压领域的应用柔直输变电的应用,在 14、15 年我国第一条柔性急速输变电是采用英飞凌的 IGBT 在做,后来大的工程 IGBT 起来,但是掌握在国外主流厂家的手里。

电动汽车里面电池 40%-50%的成本,剩下的电池驱动最高可能占到 20%的成本,IGBT 就是用到电池驱动这块,这里面 IGBT 大概又能占到 5 成的结构,所以一台乘用车里面 IGBT 的成本占到 8%-9%左右的成本结构,这样一台电动汽车的功率器件的占比成本对于每家厂商是非常吸引人的,包括跟电动汽车配套的的充电设备比如慢充,这里面用的 IGBT 很少,只是交流的慢充,我们讲的主要是快充,大的直流充电桩,这里面 IGBT 成本占比占到 15%-18%,所以一台车包括跟车配套的快充,IGBT 都是起到了很主流的角色,所以未来看 IGBT 的发展,主要看在 IGBT 厂家电动汽车领域的投入和产品的匹配性,基本就可以判断一家 IGBT 公司的技术实力和品牌实力。

IGBT 的几个玩家

1)英飞凌、日本的三菱和富士,三家巨头蚕食掉 IGBT 市场上面 70%的份额,英飞凌的产品结构可以覆盖到整个工业领域,三菱和富士更多是在传统的工业应用商,在日系主机厂里面会有占比,各自方向有些不一样。

2)国内-认为目前做的很出色的,一家是比亚迪半导体、另外是嘉兴斯达、常州宏微、中车时代,这几家比较专注 IGBT,华润微、士兰微做的产品会比较广、IGBT 只是其中的一个产品分支。

比亚迪半导-全产业链都在做,在汽车领域的表现很出色,占到国内新能源汽车的市场的份额的 18%-20%,因为比亚迪半导体大部分的产线都是在比亚迪体内消化了,比亚迪 18 年收购宁波中纬的晶圆厂,产品的产出和迭代比较快,但是 IGBT 设计的平面型设计,输出效率比较低,很多非比亚迪以外的主机厂不会用比亚迪半导体,但比亚迪半导体也在积极地去市场化。

嘉兴斯达-我认为是国内 IGBT 里面表现最出色的一家。08 年开始,技术起点比较高,15 年IR 是被英飞凌收购了,斯达当时是把 IR 的专用于功率器件的研发团队收过来,唯一的缺点是不能作为一个晶圆厂商,晶圆来自于华虹,15 年接手团队以后,18 年渗入电动车的领域,目前还没有很多电动车产品在用斯达的产品,在做导入,很多主机厂对于斯达也是非常正面的评价。

常州宏微-最早专注的产品是 FRED,家电市场,所以会同步做 IGBT 和对应的晶圆买卖,汇川是宏微的一个股东,希望把宏微的公司和产品带起来,还在完善的阶段。

中车-背靠中车集团,12 年收购英国的丹尼克斯,75%的股份,15 年成立 FAB 厂商,丹尼克斯集中高压部分比较多,当时收购也是对口中车的轨道交通的业务,到现在为止中车时代的大部分应用类似于比亚迪,应用在中车自己的轨内产品会比较多,18 年开始市场化在智能电网、汽车领域做些规划,中车时代做自己的新能源的电控这块,整个汽车市场他大概占到1%左右,后面还是有很大的发展空间。

华润微、士兰微-IGBT 只是作为他们产品链里面的一个分支,这些厂商目前来看还是做一些比较低端的市场,或者技术门槛不是很高的市场,一个品牌做 IGBT 先做电焊机的市场、小型焊机、等离子切割机,还有就是家电领域、工业领域的电磁感应加热,这些厂家通常会从这些领域过渡到光伏逆变,国内厂商大概占到 30%-40%的光伏逆变,然后就是新能源汽车,高压领域现在还没有很清晰的规划。

斯达、宏微、中车时代-其他斯达我认为表现是最出色的,始终没有离开 IGBT 的主航道,在IGBT 的模块表现出色,从高到低,现在汽车领域的渗透率也比较优秀。来源吴文吉、陈杭 半导体风向标

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