前言:在技術進步及市場需求推動下,全球IGBT市場持續(xù)擴大。從國內市場看,近年來隨著政策支持力度加大,我國IGBT產量快速提升,但整體自給率水平仍相對較低。新能源汽車 IGBT 的價值分布呈現(xiàn)顯著的結構性差異,其成本與車型定位、系統(tǒng)功率需求深度綁定。隨著中低端車型(20 萬元以下)占比逐步提升疊加智駕系統(tǒng)下沉中低端市場,我國IGBT 仍有較大的增長空間。目前海外廠商占據(jù)IGBT行業(yè)主導地位,中國廠商市場份額有待提升。
一、在技術進步及市場需求推動下,全球IGBT行業(yè)持續(xù)增長
觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國IGBT行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景分析報告(2025-2032年)》顯示,IGBT,即絕緣柵雙極型晶體管,是一種由BJT和MOS組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,在電路中作為電路開關,通過開關控制改變電壓,擁有柵極G、集電極C、與發(fā)射極E,由柵極與發(fā)射極之間的電壓決定其導通與關斷。
作為國家16個重大技術突破專項的重點支持對象,IGBT是目前功率半導體器件中發(fā)展速度最快的技術之一。IGBT兼具MOSFET及BJT兩類器件優(yōu)勢,廣泛應用于新能源汽車、通信、汽車電子、航空航天以及軍工等領域。
IGBT與MOSFET及BJT性能對比
特性 | BJT | MOSFET | IGBT |
驅動方法 | 電流 | 電壓 | 電壓 |
驅動電路 | 復雜 | 簡單 | 簡單 |
輸入阻抗 | 低 | 高 | 高 |
驅動功率 | 高 | 低 | 低 |
開關速度 | 慢 | 快 | 中 |
開關頻率 | 低 | 快 | 中 |
安全工作區(qū) | 窄 | 寬 | 寬 |
飽和電壓 | 低 | 高 | 低 |
資料來源:觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
在技術進步及市場需求推動下,全球IGBT市場持續(xù)擴大。根據(jù)數(shù)據(jù),2022年全球IGBT市場規(guī)模達68億美元,預計2025年全球IGBT市場規(guī)模達80億美元。
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二、政策支持推動我國IGBT產量快速增多,但整體自給率水平仍相對較低
IGBT行業(yè)技術門檻高,我國起步較晚,核心技術被國外企業(yè)壟斷,近年來隨著政策支持力度加大,我國IGBT產量快速提升。數(shù)據(jù)顯示,2019-2024年,我國IGBT 產量由1550 萬只增長至3900 萬只,CAGR 達20.27%。
我國IGBT行業(yè)相關政策
時間 | 政策 | 發(fā)布部門 | 主要內容 |
2021.07 | 《關于加快培育發(fā)展制造業(yè)優(yōu)質企業(yè)的指導意見》 | 工信部等六部門 | 開展協(xié)同創(chuàng)新,加大基礎零部件、基礎電子元器件、基礎軟件、基礎材料、基礎工藝、高端儀器設備、集成電路、網(wǎng)絡安全等領域關鍵核心技術、產品、裝備攻關和示范應用 |
2021.01 | 《基礎電子元器件產業(yè)發(fā)展行動計劃(2021-2021年)》 | 工信部 | 重點發(fā)展微型化、片式化阻容感元件,高頻率、高精度頻率元器件,耐高溫、耐高壓、低損耗、高可靠半導體分立器件及模塊,小型化、高可靠、高靈敏度電子防護器件,高性能、多功能、高密度混合集成電路 |
2020.09 | 《關于擴大戰(zhàn)略性新興產業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》 | 發(fā)改委 | 加快新一代信息技術產業(yè)提質增效,加快基礎材料、關鍵芯片、高端元器件、新型顯示器件、關鍵軟件等核心技術攻關 |
2020.08 | 《新時期促進集成電路產業(yè)和軟件產業(yè)高質量發(fā)展的若干政策》 | 國務院 | 國家鼓勵的經(jīng)營期在15年以上的集成電路生產企業(yè)或項目,分類免征、減征所得稅 |
2019.10 | 《產業(yè)結構調整指導目錄(2019年本)》 | 發(fā)改委 | 集成電路設計、新型電子元器件制造列入鼓勵類發(fā)展項目 |
2019.10 | 《關于政協(xié)十三屆全國委員會第二次會議第2282號(公交郵電類256號)提案答復的函》 | 工信部 | 持續(xù)推進工業(yè)半導體材料、芯片、器件及IGBT模塊產業(yè)發(fā)展。通過行業(yè)協(xié)會等加大產業(yè)鏈合作力度,深入推進產學研用協(xié)同,促進我國工業(yè)半導體材料、芯片、器件及IGBT模塊產業(yè)的技術迭代和應用推廣 |
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盡管國內 IGBT 產量保持較高的增長態(tài)勢,但整體自給率水平仍相對較低,2023 年不足 35%。未來隨著新能源汽車等新興領域的需求崛起,中國 IGBT 廠商持續(xù)擴張產能,在技術不斷突破的加持下,憑借不弱的性能表現(xiàn)和較高的性價比優(yōu)勢,國產替代加速進行,自給率將逐步攀高。
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三、隨著中低端新能源車銷量占比提升及智駕系統(tǒng)下沉,我國IGBT 仍有較大增長空間
新能源汽車 IGBT 的價值分布呈現(xiàn)顯著的結構性差異,其成本與車型定位、系統(tǒng)功率需求深度綁定。
從功能模塊來看,主驅電控系統(tǒng) IGBT 價值量約 1000 元,承擔電能轉換核心功能,OBC、空調壓縮機、電子助力轉向等子系統(tǒng) IGBT 價值量均低于300 元,合計占比約 25%-30%。
從車型來看,級別越高所搭載的功率模塊越多,價值量越高,A00/A0 級新能源汽車 IGBT 價值量為 600-900 元,15 萬車型 IGBT 價值量為 1000-1300 元,20-30 萬車型 IGBT 價值量為 2000-2600 元,高級車型 IGBT 價值量為 3000-3900 元。
不同車級 IGBT 價值量
不同車級 |
車型 |
電控/模塊方案 |
電控中功率模塊價值量 |
OBC |
空調IGBT 單管 |
電子助力轉向 |
單車 IGBT 價值量 |
A00/A0 級 EV |
代步車 |
1 個模塊 |
600-900 元 |
約 300元,SiCMOS 管滲透率逐步提升 |
約 100元,采用 IGBT單管/IPM |
約 200 元,MOS 單管也可應用 |
1200-1500 元 |
A 級及以上 |
15 萬車型(兩驅車) |
單電控(1 個模塊) |
1000-1300 元 |
1600-1900 元 |
|||
20 萬-30 萬車型 |
一般是四驅(前后各有一個電機,共 2 個模塊) |
2000-2600 元 |
2600-3200 元 |
||||
高級車型 |
前驅+后驅(前驅 1 個模塊,后驅 2 個模塊) |
3000-3900 元 |
3600-4500 元 |
||||
豪華電動(特斯拉 Model 3) |
SiC 模塊(內含 48 顆SiC MOSFET) |
4000-5000 元 |
IGBT>600 元,電控采用 SiC 模塊 |
||||
商用車 |
物流車 |
兩驅(3 個模塊) |
900-1000 元 |
1500-1600 元 |
|||
8 米大巴車 |
四驅(6 個模塊,前后兩個電控,1 個電控 3 個模塊) |
2700-3000 元 |
3000-3600 元 |
||||
10 米大巴車 |
四驅(6 個模塊) |
約 3600 元 |
約 4200 元 |
資料來源:觀研天下整理
中低端車型(20 萬元以下)占比逐步提升,疊加智駕系統(tǒng)下沉中低端市場(如比亞迪今年全系車型將搭載天神之眼智駕系統(tǒng),最低車型價格下探至 8 萬),車廠更加注重成本管控,中低端車型使用 SiC 的可能性較低,預計短期內仍將使用成本較低的 IGBT,且中低端車型仍是主流車型價格區(qū)間,預計 2025 年 我國IGBT 仍有較大的增長空間。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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四、海外廠商占據(jù)IGBT行業(yè)主導地位,中國廠商市場份額有待提升
海外廠商占據(jù)IGBT行業(yè)主導地位。分立式 IGBT CR10 約為 80%左右,其中英飛凌、富士電機、意法半導體等海外公司占據(jù)市場主要份額,僅有士蘭微一家中國企業(yè)。2019-2020 年IGBT 模塊Top 10 中除一家中國公司(斯達半導)外,其余均為海外企業(yè)。中國廠商市場份額有待提升。
2019-2022年全球IGBT市場份額TOP10
市場份額排名 |
2019年 |
2020年 |
2021年 |
2022年 |
||||
分立式 IGBT |
IGBT 模塊 |
分立式 IGBT |
IGBT 模塊 |
分立式 IGBT |
IGBT 模塊 |
分立式 IGBT |
IGBT 模塊 |
|
1 |
英飛凌 |
英飛凌 |
英飛凌 |
英飛凌 |
英飛凌 |
英飛凌 |
英飛凌 |
英飛凌 |
市場份額 |
32.50% |
35.60% |
29.30% |
36.5% |
28.90% |
33% |
32.10% |
31.70% |
2 |
富士電機 |
三菱電機 |
富士電機 |
富士 |
富士電機 |
三菱電機 |
富士電機 |
11.90% |
市場份額 |
11.70% |
11.90% |
15.60% |
11.4% |
15.20% |
12.40% |
15.90% |
富士 |
3 |
ON Semi |
富士 |
三菱電機 |
三菱電機 |
三菱電機 |
富士 |
意法半導體 |
11.70% |
市場份額 |
7.90% |
10.50% |
9.30% |
9.70% |
9.20% |
11.40% |
8.50% |
賽米控 |
4 |
東芝 |
賽米控 |
ON Semi |
賽米控 |
意法半導體 |
賽米控 |
三菱電機 |
7.40% |
市場份額 |
6.10% |
7.30% |
7.70% |
5.8% |
8.00% |
6.60% |
6.50% |
4.30% |
5 |
三菱電機 |
威科電子 |
東芝 |
威科電子 |
ON Semi |
威科電子 |
ON Semi |
4.10% |
市場份額 |
5.70% |
3.50% |
5.50% |
3.30% |
6.00% |
3.60% |
6.50% |
3.30% |
6 |
意法半導體 |
日立 |
意法半導體 |
斯達半導 |
東芝 |
斯達半導 |
東芝 |
日立 |
市場份額 |
5.40% |
3.10% |
4.60% |
2.80% |
4.50% |
3.00% |
3.80% |
三菱電機 |
7 |
力特 |
丹佛斯 |
力特 |
日立 |
力特 |
博世 |
力特 |
斯達半導 |
市場份額 |
4.70% |
2.50% |
4.20% |
2.70% |
4.20% |
2.60% |
3.80% |
時代電氣 |
8 |
瑞薩電子 |
斯達半導 |
瑞薩電子 |
丹佛斯 |
士蘭微 |
丹佛斯 |
士蘭微 |
威科電子 |
市場份額 |
4.50% |
2.50% |
3.80% |
2.50% |
3.50% |
2.60% |
3.40% |
2.20% |
9 |
美格納 |
東芝 |
美格納 |
日立ABB |
瑞薩電子 |
日立 |
Rohm |
安森美 |
市場份額 |
3.70% |
2.40% |
3.10% |
2.30% |
3.50% |
2.60% |
3.10% |
2.20% |
10 |
士蘭微 |
ABB |
士蘭微 |
博世 |
美格納 |
時代電氣 |
瑞薩電子 |
東芝 |
市場份額 |
2.20% |
1.80% |
2.60% |
2.10% |
3.10% |
2.00% |
2.80% |
1.70% |
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