芯片短缺于2020年底从汽车行业开始蔓延到涉及半导体的各个领域，而今，一年多过去之后，汽车行业的芯片短缺仍然处于深水区。最近，安森美深圳工厂内部人士称“车用绝缘栅双极晶体管(IGBT)订单已满且不再接单，但不排除订单中存在一定比例的超额下单(overbooking)”，再次引发汽车业界特别是IGBT需求端的“芯片慌”。

车规级IGBT在新能源电动汽车的电动化发展下，需求不断增长。在全球芯片短缺的持续之下，其供应显得更加紧迫。2022年业界传出IGBT或将成为新能源汽车生产瓶颈所在，其影响可能将超过MCU。 供应链方面有消息指：安森美、英飞凌等产品交货周期达到30~50期，个别产品周期甚至更长。

IGBT缺口已超50%？

电控是汽车电气化的三大核心件之一，其作用相当于传统燃油车的变速箱，其中，IGBT价值量占到了电控系统成本的40%左右。另外，IGBT在热管理系统、充电逆变系统、车身控制系统等方面也有广泛应用。据行业统计，IGBT单车价值量可从A00级的650元提升到B级轿车的2000多元，部分高端车型的IGBT单车价值量更是高达4000元以上。IGBT对新能源汽车的重要性不言而喻，随着汽车电气化的快速发展，市场对IGBT的用量正快速激增。不过，疫情持续蔓延下，不仅让供应链备受挑战，上游大厂的扩产速度也明显跟不上市场需求，已导致车规级IGBT出现供应紧张情况。今年2月有业内人士发出警告称，IGBT可能会成为下半年影响新能源汽车产量的重要器件，其短缺带来的影响或将超过MCU。

时隔两月，这一情况已在加剧。近日有业内人士表示，目前IGBT已出现交货紧张情况，“从交货周期看，已全线拉长到50周以上，个别料号周期更长。”同时，笔者查询富昌电子等分销商官网也发现，至4月底，IGBT相关产品信息共有2192条，但有库存的仅121条，其中有42条物料货期在45周及以上，部分分销商的部分料号货期甚至拉长到了60周。

上述人士分析称，目前IGBT订单需求很多，订单与交货能力比最大已经拉到2:1；考虑到缺货背景下，越是缺货，使用单位越是增加订单，因此，目前市面上的非真实订单也较多，“每个主机厂都说自己需要多少IGBT，但真实情况还有待商榷。”

该人士同时认为，去掉部分泡沫订单，真实需求预计是实际供货能力的1.5倍，即目前IGBT的缺口已经高达50%甚至更高。

安森美深圳公司G先生也表示，在产能偏紧情况下，市场会出现客户“谎报”需求的情况，“需要多少的订单，都是客户喊的，真实情况或许又是另一回事了。在我们看来，缺货没有这么严重。对于长单，产能都是锁定的，跟市场传言的交期没有关系。”

而针对分销商货期过长的原因，G先生表示背后另有一套价格逻辑。对真实需求，供应商将会优先向利润高的客户供货，客户出价越高，供货周期会越短，真实交期要远低于展示交期；而针对部分坚持以平价采购的客户或订单，交期只能往后排。G先生认为，交期特别长的订单并非紧急需求，很可能也并非真实需求，所以给出的货期只是参考值，不能代表真实情况。

不过，车规级IGBT产能紧张引发的供需失衡已存在较长时间，汽车产业链市场在去年就开始抢产能。由于英飞凌供货周期过长，国内部分造车新势力于2021年开始转向本土供应商，比亚迪也在去年底与士兰微签订IGBT供货订单，业内人士表示，比亚迪通过自产自销以及外购，今年基本不会存在IGBT供应不足的情况；但其他新能源汽车主机厂则面临较大压力。

需要指出的是，借助新能源汽车产业崛起契机，本土供应商2021年已获得不少主机厂定点，其中斯达半导从中低端开始切入，依托汇川技术和英威腾等本土工控企业，已将产品导入中低端新能源车型，并在逐渐向中高端渗透，业内人士推测，2021年斯达半导IGBT的装机数量可能达到30万-50万辆。

时代电气也获得了头部造车新势力以及部分传统主机厂的选配，预计今年装机量可达到10万辆；士兰微在获得吉利领克、比亚迪等主机厂的支持后，今年装机量有望达到10万辆。

IGBT市场现状

IGBT国际市场情况

IGBT 市场长期被英飞凌、富士电机、三菱电机等海外公司垄断。但近两年，由于国外供应链也无法满足旺盛的市场需求，本土供应商机遇显现。

由于英飞凌IGBT供货周期过长，2021年国内部分造车新势力开始转向本土供应商，比亚迪在去年年底与士兰微、斯达半导、时代电气、华润微签订 IGBT 供货订单，理想汽车新增时代电气为主要供应商，东风公司与中国中车联手设立的智新半导体，快速扩产IGBT。而斯达半导则依托汇川技术和英威腾等本土工控企业，将产品导入中低端新能源车型，并逐渐向中高端渗透。

国际方面，业界消息显示，英飞凌的12英寸晶圆厂2021年9月已投产，前期产能2-3万片/月，2023年满产8-10万片/月，满足不了新能源汽车和光伏市场需求的高速增长。而安森美和ST方面，据业界人士透露，两家公司目前没看到明显扩产。

国内IGBT市场情况

从目前国内外IGBT供应商扩产成效上看，今年下半年IGBT产能或仍无法满足需求。

国内供应商中，比亚迪半导体IGBT产能至2021年6月已接近满产，其与时代电气的新增晶圆产线均处于早期建设阶段，没有额外产能释放；

时代电气今年4月末该公司表示，IGBT芯片、传感器芯片供应链压力很大，目前新能源车IGBT订单饱满，公司基于截至业绩会时的在手订单评估，2022年落实的车规IGBT交付水平有望超过70万台；

斯达半导则显示光伏领域在手订单是现有产能的数倍之多；

士兰微表示，公司持续推进12英寸车规&特殊工艺建设。

分销商情况

除了安森美外，还有多家功率半导体厂商也陷入了IGBT订单交货紧张的情况。

据媒体报道，富昌电子等分销商官网显示，至4月底，IGBT相关产品信息共有2192条，但有库存的仅121条，其中有42条物料货期在45周及以上，部分分销商的部分料号货期甚至拉长到了60周。

部分车企也因为英飞凌产能紧张于2021年开始寻求本土供应商供货。比亚迪也在去年底与士兰微签订IGBT供货订单，业内人士表示，比亚迪通过自产自销以及外购，今年基本不会存在IGBT供应不足的情况；但其他新能源汽车车企则面临较大压力。

IGBT市场竞争格局：全球超90%市场被国外厂商占据

近年来，随着电动汽车市场的快速增长以及配套的充电桩需求的快速爆发，对于半导体的需求也在急剧增长。而在汽车在电气化的过程中，半导体增量市场绝大部分都在功率半导体，其中IGBT是新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件，直接控制驱动系统直/交流电的转换，决定电动车扭矩和最大输出功率等核心指标。

数据显示，在新能源汽车领域，IGBT是新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件，成本占到新能源汽车整车成本的10%，占充电桩成本的20%。车规级IGBT对新能源汽车的重要性不言而喻。

数据显示，2021年，全球新能源汽车销量再创新高，达到675万辆，同比增长108%。2021年，国内汽车全年累计销量2627.5万辆，其中新能源汽车销售352.1万辆，市占率从2020年的5%左右跃升至13.4%。

近年来，随着电动汽车市场的快速增长以及配套的充电桩需求的快速爆发，对于IGBT的需求也呈井喷之势。根据预计，至2025年，全球新能源汽车 IGBT 市场规模将达到79亿美元，2019-2025 年的年复合增长率将达到26.90%。

除了新能源汽车市场之外，在碳中和趋势之下，消费电子、新能源发电、工业控制、智能电网和轨道交通领域对于IGBT的需求也在快速增长。

从IGBT市场竞争格局来看，由于欧美日厂商起步早、资金实力雄厚、技术水平领先、产业经验丰富，凭借先发优势抢占了全球功率半导体绝大多数的市场份额，在市场份额和技术水平上一直保持较大的领先优势。

根据生产制造技术和下游应用场景的不同，IGBT有单管、IGBT模块和智能功率模块 IPM 三种类型。但是不管是哪种类型，市场都主要由欧美日厂商所占据，国内厂商虽有突破，但市场份额仍然很低。

IGBT分立器件领域，根据 Omdia 数据，2020年全球前五大厂商分别为英飞凌、富士电机、三菱、安森美和东芝，全球市占率分别为 29.30%、15.60%、9.30%、7.70%、5.50%，前五大厂商全球市占率合计高达67.40%，前十大厂商全球市占率高达85.70%，IGBT 市场集中度较高。国产厂商中，仅士兰微位列第十名，全球市占率为2.60%。

在 IGBT 模块领域，根据Omdia 数据，2020年英飞凌以 36.5%的全球市场占有率占据第一，其次是富士电机、三菱、赛米控和威科，全球市占率分别为11.40%、9.70%、5.80%、3.30%，前五大厂商全球市占率为 66.70%，前十大厂商全球市占率高达 79.10%。国产厂商中，斯达半导为国内 IGBT模块龙头企业，全球排名第六，市场率已达 2.80%，在全球市场已具备一定的市场竞争力。

在 IPM 模块领域，智能功率模块（IPM 模块）集成了 IGBT 芯片、FRD 芯片、驱动电路、保护电路、检测电路等，主要用于变频空调、变频洗衣机等白色家电领域，由于国内家电企业在全球市场已占据核心位置，从而带动了国产 IPM模块厂商的快速发展。

根据英飞凌数据，2019年全球前五大 IPM 模块厂商分别为三菱、安森美、英飞凌、富士电机和赛米控，全球市占率分别为 32.70%、17.90%、11.50%、7.80%、7.00%，前五大厂商全球市占率为 76.90%，前十大厂商全球市占率高达88.30%。而国产厂商中，士兰微和华微电子已经崭露头角、全球市场率分别为 1.10%、0.80%

国产替代正在加速

由于 IGBT 行业存在技术门槛较高、人才匮乏、市场开拓难度大、资金投入较大等问题，国内企业在产业化进程中虽然打破了国外厂商的垄断，但是国内的大部分市场份额依旧被国外厂商所占据。

不过，自中美贸易摩擦以来，半导体作为国内被卡脖子核心领域，国产替代需求迫切，并且，随着疫情以来全球供应链受阻，IGBT 等芯片供给严重不足，市场缺芯严重，以及国内新能源汽车市场的旺盛需求，也给了国内厂商更多的机会。

目前，以斯达半导、士兰微、时代电气、比亚迪半导体为代表的国产厂商已逐渐打破了国外跨国企业长期以来对 IGBT芯片的垄断，逐步实现国产替代，并在新能源领域逐渐放量。

比如，我们前面提到的，国内新能源汽车龙头厂商比亚迪已经开始引入外供 IGBT 厂商，一方面是因为全球 IGBT 供给较为紧张，另一方面则是比亚迪半导体独立IPO，需要降低关联交易占比。目前，士兰微、斯达半导、时代电气、华润微等通过比亚迪验证导入的厂商已获比亚迪车规级 IGBT 订单，未来有望持续受益。

根据佐思汽研数据也显示，在国内新能源汽车IGBT模块市场中，英飞凌虽然仍是绝对的市场龙头，但是国产厂商比亚迪半导体和斯达半导也增长迅速，在国内新能源汽车IGBT领域市占率已分别达到20.0%和16.6%。

相关国产供应链厂商

斯达半导为国内 IGBT 模块龙头企业，公司生产的应用于主电机控制器的车规级 IGBT 模块合计配套超过 60 万辆新能源汽车，并开始大批量配套海外市场，其中 A 级及以上车型配套超过 15 万辆，同时公司在车用空调，充电桩，电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提高。

斯达半导基于第六代 Trench Field Stop 技术 650V/750V 车规级 IGBT 模块新增多个双电控混动以及纯电动车型的主电机控制器平台定点，1200V 和 1700V IGBT 芯片在 12 寸产线实现大批量生产，且 1200V 车规级 IGBT 模块新增多个 800V 系统纯电动车型的的主电机控制器项目定点。

此外，斯达半导基于第七代微沟槽 Trench Field Stop 技术的新一代车规级 650V/750V/1200VIGBT 芯片研发成功，预计 2022 年开始批量供货。在光伏发电和家电领域，公司使用自主 650V/1200V IGBT 芯片以及配套快恢复二极管芯片的模块和分立器件在国内主流光伏逆变器客户大批量装机应用，公司 IPM 模块（智能功率模块）在国内白色家电、工业变频器、伺服控制器等行业市场份额也在持续提高。

士兰微车规级 IGBT 模块 B1、B3 封装产品也进入批量供应阶段，相当于英飞凌的五代技术，已实现对零跑等汽车客户的批量供货，旗下成都集佳公司也已形成年产智能功率模块（IPM）1 亿只、年产工业级和汽车级功率模块（PIM）80 万只、年产功率器件 10 亿只、年产 MEMS 传感器 2 亿只、年产光电器件 4,000 万只的封装能力。

2018年比亚迪半导体就已经从IGBT2.5迈向了IGBT4.0，电控效率可以高达98.5%。2021年底比亚迪半导体还推出了新一代的IGBT6.0。目前，比亚迪半导体已经拥有国内首个车用IGBT产业链条，包括IGBT芯片设计、晶圆制造、模块封装等部分，还有仿真测试以及整车测试。产能方面，目前比亚迪半导体IGBT芯片晶圆的产能为10万片/月，年供应新能源汽车或达120万辆。

时代电气为我国高压 IGBT 龙头，也采用 IDM 模式布局。2014 年 6 月，公司投建世界第二条 8 英寸 IGBT 专业芯片生产线，也是国内首条 8 英 IGBT 专业芯片线，首期将实现年产 12 万片 8 英寸 IGBT 芯片，配套生产 100 万只 IGBT 模块，开始实现 IGBT 的国产化，此外，公司于 2020 年 9 月投产国内首条 8 英寸车规级 IGBT 芯片生产线，二期设计产能为 2 万片/月，专为车规和新能源等中低压 IGBT 芯片打造。目前，公司拥有 6 寸双极器件、8 寸 IGBT 和 6 寸 SiC 产业化基地，并已为新能源汽车、风力发电、光伏发电、高压变频器等批量供应 IGBT 器件，750V 和 1200VIGBT 在新能源汽车领域实现大规模量产，下游逐步配套国内多个龙头整车厂，未来在新能源领域有望持续渗透。

华润微的IGBT芯片研发和生产是独立的，目前生产主要是六吋产线，正逐步往8吋产线转移。同时，华润微在代工业务与自有产品业务之间有严密的防火墙设置，切实保护好客户的知识产权。华润微IGBT产品主要应用为感应加热、UPS、逆变器、变频器、电机驱动、工业电源等。华润微称，2021年公司部分MOSFET和IGBT产品已经应用在汽车领域，实现销售贡献。与去年同期相比，公司IGBT业务增速超70%。

华微电子的IGBT产品为第六代技术，产品主要应用在工业控制、白色家电、小家电和汽车领域。2021年12月，吉林华微电子在投资者互动平台表示，公司部分IGBT产品已用于A0级电动车，同时积极推进IGBT产品在其他车企的产品验证。

此外，闻泰科技也在积极通过旗下的全资子公司 Nexperia B.V.（“安世半导体”）发力IGBT市场。今年3月，公司自主设计研发的IGBT系列产品已流片成功，取得阶段性重大进展，各项参数均达到设计要求。

在光伏IGBT领域，扬杰科技是光伏 IGBT领先者，公司来自于光伏领域的收入占公司总收入的 15%-20%；新洁能应用于光伏领域的产品主要是 MOSFET 和 IGBT 单管产品，目前也已进入阳光电源、固德威、上能电气等一线光伏企业供应链。

随着新能源汽车和光伏等下游高景气领域逐步放量，国产 IGBT 厂商正面临前所未有的机遇，未来有望逐步实现国产替代。

文章来源：芯媒，后市场与汽车，芯智讯