01半導體功率元器件

　　半導體產品可劃分為集成電路、分立器件和其他類，其中半導體功率器件是分立器件的重要部分。分立器件是指具有單一功能的電路基本元件，主要實現電能的處理與變換。分立器件主要包括功率二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等多類產品。其中目前市場比較關注、體量比較大的是IGBT。

　　IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管。IGBT模塊是由IGBT芯片與FWD(續流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產品。IGBT模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點;當前市場上銷售的多為此類模塊化產品，一般所說的IGBT也指IGBT模塊。

　　IGBT是能源變換與傳輸的核心器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”，采用IGBT進行功率變換，能夠提高用電效率和質量，具有高效節能和綠色環保的特點，是解決能源短缺問題和降低碳排放的關鍵支撐技術。

　　目前的發展方向主要是結構上變化，以及硅片加工工藝的提升、封裝技術等，發展趨勢是：降低損耗 降低生產成本。當前，硅基半導體材料在其材料特性下已接近物理極限，第三代化合物半導體材料已快速進入產業化進程，以SiC和GaN為代表的寬禁帶半導體材料制備、制造工藝與器件物理的迅速發展。

　　02功率元器市場

　　半導體市場本身很火，但是功率器件比半導體更火。中國制造2025，核心就是功率器件。其作為國家戰略性新興產業，在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域，IGBT應用極廣。

　　新能源汽車領域：IGBT模塊占電動汽車成本將近10%，占充電樁成本約20%。在新能源汽車領域主要應用于A)電動控制系統 大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅動汽車電機;B)車載空調控制系統 小功率直流/交流(DC/AC)逆變，使用電流較小的IGBT和FRD;C)充電樁 智能充電樁中IGBT模塊被作為開關元件使用。

　　智能電網領域：應用于發電端，風力發電、光伏發電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。輸電端，特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術需要大量使用IGBT等功率器件。變電端，IGBT是電力電子變壓器(PET)的關鍵器件。用電端，家用白電、 微波爐、 LED照明驅動等都對IGBT有大量的需求。

　　軌道交通領域：軌道交通車輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。

　　專家估計2020年整個IGBT市場規模在100億美元左右，年復合增長率15%以上。國外研發IGBT器件的公司主要有英飛凌、 ABB、三菱、西門康、東芝、富士等。中國功率半導體市場占世界市場的50%以上，但在中高端MOSFET及IGBT主流器件市場上，90%主要依賴進口，基本被國外歐美、日本企業壟斷。

　　IGBT的電壓非常廣，從400V到6500V都有應用，因此很難有廠家獨吞一個市場，廠家大多選自己擅長的領域做。

　　英飛凌、 三菱、 ABB在1700V以上電壓等級的工業IGBT領域占絕對優勢;在3300V以上電壓等級的高壓IGBT技術領域幾乎處于壟斷地位。西門康、仙童等在1700V及以下電壓等級的消費IGBT領域處于優勢地位。

　　03產業分布及重點企業

　　近幾年中國IGBT產業已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整產業鏈，IGBT國產化的進程加快，在以SiC、GaN為代表的寬禁帶材料具有突破傳統硅材器件性能極限的優勢，具有極強的戰略性和前瞻性。技術壁壘在材料的制備，國內外技術差距在不斷縮小。

　　從國內的地域來看，環渤海，就是北京和天津。北京亦莊已實現了中芯國際、北方華創、威訊、英飛凌、集創北方、華卓精科等企業聚集，打通了產業鏈上下游，形成了包括制造、封裝測試、裝備、零部件及材料、設計等完備的集成電路產業鏈，聚集上下游企業近百家，在天津還有一些代工廠。西部只有西安，西安有芯派、愛帕克、永電等。

　　最強在江蘇省，集中在無錫和蘇州，尤其是無錫，號稱是中國集成電路的黃埔軍校，目前已經研制出很多元器件，不管是代工廠還是設計公司，很多都在無錫。深圳在功率器件應用端更強，有一些小代工廠也開始做功率器件。

　　株洲中車時代電氣：國內唯一自主掌握了高鐵動力IGBT芯片及模塊技術的企業，主攻1200V-6500V高壓模塊，建設有自身的半導體事業部IGBT園區，有IGBT芯片線及其配套模塊封裝線。

　　比亞迪：側重于工業級IGBT模塊、汽車級IGBT模塊，2019年的市占率達18%，僅次于英飛凌。2020年整合半導體業務，成立了“比亞迪半導體有限公司”，規劃讓IGBT的外供比例爭取超過50%。2020年總投資10億元的IGBT項目在長沙開工，設計年產25萬片8英寸晶圓的生產線。

　　士蘭微：國內生產IGBT產品的龍頭企業，主要是300-600V穿通型IGBT工藝，1200V非穿通型槽柵IGBT工藝，是國內為數不多的從一家純芯片設計公司發展成為以 IDM 模式(設計與制造一體化)為主要發展模式的綜合型半導體產品公司。公司的IGBT產品瞄向的市場之一是消費級的白電領域。

　　吉林華微：集IGBT設計、加工、封測于一體，有多條功率半導體分立器件及IC芯片生產線，國內半導體功率器件五強，也是該領域的首家上市公司。

　　中環股份：主營業務為半導體分立器件、單晶硅及硅片的生產及銷售。2015年用于消費電子IGBT已經量產，高電壓IGBT還在研發，節能型功率器件可用于充電樁。

　　西安永電：1200V-6500V/75A-2400A高壓模塊，主要面向軌道交通、智能電網等高壓領域

　　中科君芯：專注IGBT、FRD等電子芯片研發的中外合資公司，國內唯一全面掌握650V-6500V全電壓段IGBT芯片技術企業，面向電磁感應加熱、變頻家電、逆變焊機、工業變頻器、新能源等領域。是國內率先開發出溝槽柵場截止型技術并實現量產的企業。

　　捷捷微電：國內電力半導體器件領域中，晶閘管器件及芯片方片化IDM(整合元件制造商，即覆蓋了整個芯片產業鏈，集芯片設計，制造和封裝測試一體)的半導體廠商。主營業務功率半導體器件占比49.92%，功率半導體芯片占比35.11%。

　　斯達半導：全球第八大IGBT模塊供應商，唯一進入世界排名TOP10的中國企業。主營業務是以IGBT為主的功率半導體芯片和模塊的設計研發和生產，并以IGBT模塊形式對外實現銷售。公司自主研發設計的IGBT芯片和快恢復二極管芯片是公司的核心競爭力之一。

　　04投資動向

　　因為IGBT市場的火熱，全球份額居首的德國英飛凌科技投資16億歐元，在奧地利建設了新工廠，預計2021年底投入運行。安森美半導體紐約工廠將在2022年底之前投入4.3億美元。東芝將在2023年度之前投入約800億日元提升產能，富士電機也將在2023年度之前在國內外投資1200億日元。

　　士蘭微12吋特色工藝半導體芯片制造生產線項目剛剛投產，二期120億正在路上。斯達半導擬投資2.29億元在嘉興投建全碳化硅模組產業化項目。華潤微擬建設功率半導體封測基地項目，布局先進半導體功率器件封裝產線。揚杰科技募資15億元,投資半導體芯片封測項目。聞泰科技總投資100億的無錫ODM智慧超級工廠及研發中心和總投資120億的上海臨港12英寸車規級功率半導體自動化晶圓制造中心。另外，氮矽科技、優鎵科技、致瞻科技、超芯星半導體、同光晶體以及瞻芯電子等企業都獲得了大小不一的融資。

　　國內還有不少上市公司也官宣了要進入IGBT市場，增加了IGBT業務，如臺基股份，就建設了封測線，投資了浦巒半導體，布局IGBT芯片設計及代工相關業務。