近日，全球IGBT領(lǐng)頭羊英飛凌宣布，將新增在華投資，擴(kuò)大其無錫工廠的IGBT模塊生產(chǎn)線，后者將成為英飛凌最大的IGBT生產(chǎn)基地之一。
據(jù)介紹，建成后的新生產(chǎn)制造中心將生產(chǎn)用于電動汽車的HybridPACK雙面冷卻模塊，用于風(fēng)電、光伏及眾多工業(yè)應(yīng)用的EasyPACK 1A/2A模塊和1B/1B模塊，用于家電和工業(yè)等領(lǐng)域的CIPOS Mini智能功率模塊（IPM）等功率模塊器件。
IGBT是功率半導(dǎo)體的一種，后者按工作的電壓和頻率，主要劃分為 MOSFET（40%）、IGBT（33%）、二極管（27%）。其中，IGBT的集成度、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度均排首位，被稱為電力電子行業(yè)里的“CPU”，功率半導(dǎo)體“皇冠上的明珠”。
此次英飛凌選擇將中國工廠建設(shè)成為其在全球最大的生產(chǎn)基地之一，不僅反映了其對中國市場的重視，并且從側(cè)面印證了IGBT以及其背后的功率半導(dǎo)體在國內(nèi)市場的需求正在激增，行業(yè)景氣周期或已悄然開啟。
行業(yè)業(yè)績向好 新能車或成最強(qiáng)驅(qū)動力
根據(jù)光大證券分析師劉凱11月2日報告對電子行業(yè)前三季度業(yè)績進(jìn)行回顧，其中半導(dǎo)體行業(yè)平均收入同比增速為電子行業(yè)所有子行業(yè)中第一（23.6%），半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域中又以功率半導(dǎo)體同比增速最高（81.5%）。
以國內(nèi)龍頭斯達(dá)半導(dǎo)為例，公司三季報指出，受益于國內(nèi)疫情的好轉(zhuǎn)，新能源汽車以及工業(yè)領(lǐng)域需求的快速回升，公司業(yè)績保持較高增速。前三季度營收同比上升18.14%，凈利潤同比上升29.44%，其中第三季度營業(yè)同比增長26.39%，凈利潤同比增長36.24%。同時第三季度毛利率33.41%，相比于一季度提升2.51pct，呈現(xiàn)持續(xù)回升持續(xù)的態(tài)勢。
根據(jù)摩根士丹利報告，新能源汽車、工業(yè)控制、變頻家電為IGBT三大主要市場，其中新能源汽車占比最高，未來或?qū)⑦_(dá)到27%。
比亞迪半導(dǎo)體總經(jīng)理陳剛指出，新能源汽車已從上半場的“電動化”切換到下半場的“智能化”，而智能化為車規(guī)級半導(dǎo)體創(chuàng)造巨額市場增量，帶動多樣化半導(dǎo)體增量需求。“新能源車單車半導(dǎo)體價值量是傳統(tǒng)燃油車的2倍，并逐年遞增。現(xiàn)在是2倍，未來可能是10倍。”
在此前提之下，作為典型的車規(guī)級半導(dǎo)體，IGBT未來市場規(guī)模不容小覷。據(jù)并購優(yōu)塾報告測算，一輛電動車IGBT采購成本大約在450美元/輛，采購金額占電動車總成本的8%至10%。以一輛特斯拉Model X為例，采用了英飛凌提供的132個IGBT單管（非模塊）來進(jìn)行控制，總成本是650美元。
根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預(yù)測，到2020年，國內(nèi)IGBT市場規(guī)模將超過200億元。另據(jù)摩根士丹利報告預(yù)測，2020年-2025年，中國IGBT市場規(guī)模將增長到2020年的379億元人民幣，年復(fù)合增長率為15%。
國產(chǎn)化迫在眉睫 這些產(chǎn)業(yè)鏈公司先行
百億市場近在眼前，但需要指出的是，在IGBT領(lǐng)域，國內(nèi)公司仍然面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
根據(jù)IHS Markit 2018年報告數(shù)據(jù)，英飛凌以22.4%的市場份額高居全球第一，為IGBT領(lǐng)域當(dāng)仁不讓的領(lǐng)頭羊，除了斯達(dá)半導(dǎo)外，前十名其余均為外國企業(yè)，行業(yè)仍處于外國企業(yè)壟斷的局勢之中。
有研究報告認(rèn)為，IGBT在國內(nèi)市場的增長問題，并不在需求上，供給才是主要矛盾。目前IGBT國產(chǎn)化率極低，2018年，市場需求是國產(chǎn)供給量的7倍。中航證券分析師張超8月15日報告指出，目前我國IGBT對外依存度超過90%，國產(chǎn)替代迫在眉睫。
從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)來看，國內(nèi)IDM廠商包括中車時代電氣、比亞迪、士蘭微，設(shè)計環(huán)節(jié)包括臺基股份、新潔能、斯達(dá)半導(dǎo)、華微電子，制造環(huán)節(jié)包括華虹半導(dǎo)體、華潤微、上海先進(jìn)、中芯國際，模組環(huán)節(jié)包括斯達(dá)半導(dǎo)、捷捷微電、揚(yáng)杰科技、宏微科技。
需要注意的是，由于IDM模式在提高產(chǎn)品毛利并建立技術(shù)壁壘上更有優(yōu)勢，從全球IGBT市場競爭格局來看，海外龍頭以IDM為主，但國內(nèi)僅有三家公司，各自產(chǎn)能如下圖所示：
此外，IGBT作為大功率半導(dǎo)體器件，耐壓能力越高，技術(shù)壁壘越強(qiáng)，且功率越高的廠商，毛利率水平更高。但當(dāng)前國內(nèi)廠家的IGBT產(chǎn)品大多集中于中高功率（斯達(dá)半導(dǎo)、華虹半導(dǎo)體）以及低功率（華微電子、新潔能、中芯國際），產(chǎn)品涉及高功率IGBT產(chǎn)品的只有中車時代電氣。
并購優(yōu)塾對產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行梳理后指出，目前國內(nèi)的IGBT公司大多以非主業(yè)的形式存在，IGBT業(yè)務(wù)占比較高的公司其實只有兩家：斯達(dá)半導(dǎo)和華虹半導(dǎo)體。前者主攻設(shè)計和模組，1200V的IGBT模塊占收入比重75%，后者主攻代工代工，IGBT/MOSFET占收入比重39%。
產(chǎn)能方面，斯達(dá)半導(dǎo)上市募集資金擴(kuò)張IGBT模塊產(chǎn)能120萬個/年、IPM模塊產(chǎn)能，預(yù)計2年投產(chǎn)，全面達(dá)產(chǎn)后帶來收入7.3億元。2019年IGBT產(chǎn)能400萬個/年，營業(yè)收入7.79億元；華虹半導(dǎo)體2020年上半年收入同比增長-4.96%，其中，IGBT同比增長11.9%，是四大類收入中，唯一實現(xiàn)正增長的業(yè)務(wù)。
迭代慢、周期長 IGBT國產(chǎn)化有望超速
雖然當(dāng)前國內(nèi)廠商仍在成長當(dāng)中，但好消息是，相較于其他半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域，以IGBT為代表的功率半導(dǎo)體的國產(chǎn)替代難度相對較小。
華安證券分析師尹沿技7月6日報告指出，IGBT具有產(chǎn)品更新相對較慢，價格也相對穩(wěn)定的特點。資料顯示，從20世紀(jì)80年代至今，IGBT芯片僅經(jīng)歷了6代升級，目前英飛凌定義的IGBT 4代是市場主流，已應(yīng)用了十年以上。
同時，IGBT產(chǎn)品的驗證周期較長，一般客戶需要5-10年驗證可靠性和應(yīng)用端的問題，從芯片設(shè)計到模組都需要很長時間技術(shù)積累以及在實際應(yīng)用中不斷調(diào)試，注重資深工程師的經(jīng)驗積累，因此迭代速度較慢。
在此基礎(chǔ)上，疊加政策、資金、人才多方面的扶持，國內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)快速發(fā)展，近年來已取得較大進(jìn)步。2020年，國內(nèi)廠商加速IGBT項目的布局和落地，進(jìn)一步推進(jìn)IGBT的國產(chǎn)化：
比亞迪IGBT項目開工，中車260億元IGBT項目落戶贛州，振華科技IGBT產(chǎn)品已實現(xiàn)小批量供貨，華虹半導(dǎo)體將全面發(fā)力并打造IGBT生態(tài)鏈，合肥中恒微半導(dǎo)體目前產(chǎn)能達(dá)到每個月4000-600只IGBT模塊，并正在進(jìn)行產(chǎn)能爬坡。
中航證券張超認(rèn)為，綜合來看，一方面，IGBT作為最有潛力的半導(dǎo)體功率器件之一，當(dāng)前市場規(guī)模快速增長；另一方面，國內(nèi)廠商跑步入場，加速擴(kuò)產(chǎn)，IGBT國產(chǎn)化率進(jìn)一步提升，認(rèn)為在市場規(guī)模擴(kuò)大疊加國產(chǎn)替代加速的新一輪創(chuàng)新周期中，中國企業(yè)有望繼續(xù)引領(lǐng)全球高增長。
