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需求暴涨的IGBT,国产替代进程加快

2022-05-26
来源:芯世相
关键词: IGBT 半导体 电源模块

受益于新能源汽车以及风光储的强势需求,近年来IGBT用量大幅增加。Omdia预测,到2024年全球功率半导体市场规模将达到524亿美元。到2025年,中国IGBT市场规模有望达到522亿人民币,年复合增长率达19.11%。随着国产替代进程加速,IGBT全产业链有望迎来广阔机遇,那么目前IGBT的竞争格局是怎样的?又有哪些发展迅速的国产企业呢?

阅读本文你将了解:

1.IGBT竞争格局

2.发展迅速的国产厂商

竞争格局:头部集中

国外IGBT类企业多数涉及IGBT模块和IPM部分。

从技术方面来看,功率模块已成为功率电子价值链中的关键部分。这种发展正直接影响着供应链,许多新进入者愿意抓住电源模块的附加值。

从地域上看,中国公司正以自己的颠覆性技术或收购裸片制造商进入IGBT器件市场。通过这种策略,中国企业可以与主要位于欧洲和日本的老牌公司竞争。在返种背景下,日本公司仍在占领市场。

国内IGBT供需缺口巨大,预计2020年国内IGBT需求在1.1亿只以上,而国内的供给只有 0.2亿只左右。

全球IGBT市场增长,中国市场增速更快。全球IGBT市场逐年上升,2010年全球规模30.36亿美元,该数字2018年为58.26亿,复合增长率9.8%,中国市场规模同期增速为18.2%。

从2010年起,全球IGBT市场逐步增长,中国市场受下游需求刺激增速更快。但整体上主要的份额被外资厂商占据,全球市场集中度高,国内产量不足。

海外企业良性循环:市占率越高,产品的反馈数据越多,积累的经验越多,产品越成熟,利润体量越大,投入新一代研发也越多。

国内企业发展受阻:贸易摩擦之前,由于产品长期得不到客户使用,无法积累大规模量产情况下的数据,产品小批量出了问题也不知道如何解决。

2018年,IPM全球市场规模为16.8亿美元。全球80%的IPM市场被5家厂商所占有,其中仅三菱一家就占据三分之一的市场份额,安森美紧随其后占据 18.9%市场份额,英凌飞占据12.0%。

市场占比前十的厂商中 ,有4家为日系企业,2家为德系企业,2家为美系企业,1家为瑞士企业,仅1家为国产企业。

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国内仅华微电子占有0.5%的市场份额 。国内高品质高可靠的IPM一直为日系、德系、美系企业占据。国内的IPM主要集中在白色家电市场,变频控制器被国外企业垄断导致国养家电企业受到供货延期 、断货的影响 ,进口替代迫在眉睫 。

英飞凌:电压全覆盖

英飞凌(Infineon)科技公司前身是西门子集团的半导体部门,于1999年4月1日在德国慕尼黑正式成立,2000年上市,2002年后更名为英飞凌科技公司。

英飞凌是全球排名前十的半导体解决方案龙头,主要业务有汽车,工业电源控制,电源和传感器系统以及数字安全解决方案,主要产品有功率半导体、传感器、射频等。

公司的IGBT产品在不同电压电流级别提供了全面的产品组合,包括裸芯片、分立器件和模块等,其中IGBT模块全球市场份额第一。

公司2019年营业收入达88.6亿美元,同比增长4.0%。

三菱电机:电压覆盖大功率和小功率

三菱电机(Mitsubishi Electric)隶属于日本三菱集团,创建于1921年,是全球电子和电气设备的领先制造和销售企业。

三菱电机主要业务有能源和电力系统、工业自动化系统、信息通讯系统、电子元器件、家用电器等,其中IGBT产品属二电子元器件中的电源模块部分。

公司的IGBT模块产品全球市场份额第二,现已推出第七代IGBT模块T / T1系列。

产品主要集中在大功率应用的电网传输和轨道交通牵引,以及小功率的变频家电领域,其IPM模块市占率32.3全球第一。

富士电机:电压覆盖中功率

富士电机(Fuji Electric)成立于1923年,是日本最大的综合机电产品制造企业之一。

富士电机主要业务有电力电子系统能源、电力电子系统工业、电子设备、餐饮以及发电量 ,其中IGBT产品属于电子设备中的半导体部分 。

公司的IGBT产品主要包括分立IGBT和IGBT模块,其中IGBT模块全球市场份额第三,现已推出第七代IGBT模块X系列。

产品主要集中在中功率领域,IPM模块市占率10%。

投资机会:国产替代

国外IGBT类企业多数还是设计公司为主,部分设计自建封装和模块组装产线,晶圆制造交给专业的代工厂完成,比如华虹半导体。

半导体行业周期性的特征,使得国内厂商在海外供应商无法供货的情况下有供货的机会,国内厂商发展进程加快。

芯片外采比例逐步降低,自研比例逐步提升,国内本土企业提供从源头设计定制的器件,为客户进行客制化服务,使客户可以不选择昂贵并且功能冗余的国外产品。

产品国产替代的应用领域从可靠性要求低,低电压的变频家电和传统工业 ,逐步向可靠性要求高,中高电压的新能源发电、汽车领域升级。

在国家集成电路大基金的牵头下 ,国内功率半导体公司逐渐应用虚拟IDM模式,可以迅速做大规模。后续等到产品工艺成熟后,再采用国际主流的IDM模式。

设计+封装 :斯达半导

斯达半导体股份有限公司专业从事功率半导体芯片和模块(尤其是IGBT芯片)研发、生产销售服务的国家级高新技术企业。斯达半导体在下游需求扩张和客户的国产替代双重影响下,迎来良好癿发展机遇。公司作为国内IGBT行业领先者,在多个细分领域具有技术优势,展现出扩张态势。

根据招股说明书公司2019年上半年前两大客户是工控行业的英威腾和汇川技术,判断公司主要产品应用在工业领域。公司第五大客户是上海电驱动,公司产品在新能源汽车领域也同样有一定的市场份额。

功率器件代工:华虹宏力

华虹半导体是全球领先的特色工艺纯晶圆代工企业,专注于嵌入式非易失性存储器、分立器件、模拟及电源管理和逻辑及射频等差异化工艺平台。公司隶属于华虹集团,后者是中国909项目的重要成员。

公司在上海金桥和张江建有三座8英寸晶圆厂,月产能约18万片;在无锡的华虹七厂是聚焦特色工艺、覆盖90~65纳米工艺节点、规划月产能4万片的12英寸集成电路生产线,也是大陆第一条12英寸功率器件代工生产线。

公司营业收入从2017年的53亿元增长到2019年的66亿元,年复合增长率为11%。其中2019年的收入占比中,分立器件和嵌入式非易失性存储器占比最大,分别为 38%和37.5%。

IDM垂直一体化:华润微

华润微电子股份有限公司前身为华科电子、中国华晶、上华科技等中国半导体企业,拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化运营能力,专注于功率半导体和智能传感器。华润微是国内营收最大、技术能力最先进的MOSFET厂商,在国内MOSFET市场占有率仅次于英飞凌与安森美。2020年1月,华润微电子IPO获批。

受全球半导体行业下行压力影响和年末大规模产线检修,华润微电子营收和净利润在2019年半年报中均呈下滑趋势。华润微研发投入不断加大,自2016年起,均占当期营业收入7%以上。本次上市募集资金,将主要用于技术与产品研发升级。




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