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    返回 2022-05-24

    功率半導體IGBT專家會議紀要

    一、專家發言

    IGBT分類

    功率器件在大方向的工控和電源領域必不可少的器件,功率器件分成功率二極管、MOS管、 IG盯、碳化硅、氮化鎵,幾大類型當中IG盯的角色是最重要的,分類可以分成低壓、中壓、 高壓。

    1、 低壓-1200v以下,這一塊應用主要集中在消費類電子和光伏逆變

    1) 消費類電子重點集中在家用電器、白電,再具體一點就是家電都往節能減排方式走,通 過變頻的方式,比如變頻空調、冰箱,變頻中 IGBT 是個很關鍵的作用,整個消費類市場變 頻也逐漸成熟,家電市場目前處于更新迭代的市場,在IG盯的整個市場份額在25%-27%的 占比;

    2) 光伏逆變,新能源的模塊,光伏逆變近幾年有過波動,前年國家出光伏逆變的政策,對 廠商有影響,但是隨著海外市場的崛起轉好。光伏逆變現在趨于成熟,里面多數功率器件還 是會采用IGBT,光伏逆變行業占到IGBT的20%左右,最近幾年的變化不是很大,消費電子 和光伏逆變是比較成熟的兩個行業。

    2、 中壓的IGBT-1200V-2800V或2500v是中壓的IGBT,主要是應用在新能源的電動汽車還有 風力發電兩塊,新能源電動汽車100%來講還是增量市場,對于國內IG盯企業還是有待耕耘 的市場應用,技術壁壘和技術門檻還比較高,把控在國內比較大的幾家廠商手中,新能源汽 車會占到去年IGBT30%-31%的份額,英飛凌占到新能源汽車5成以上的份額。風力發電發展 最快的還是在中國,對IGBT也有嚴格的要求,客戶相對比較零散,占到IGBT體量的11%左 右。

    3、 高壓在2800V-3000V以上,主要集中在軌道交通(高鐵、動車、地鐵)、智能電網,智能 電網國內外發展都比較迅速,中國流行的特高壓的直流輸變電, IGBT 的采用的量是越來越 大,所以這塊也是一個增量市場。

    最近幾年IGBT銷售的周期性波動

    低壓的光伏經過前年的低谷期,最近兩三年都是處于上升的階段,包括很多光伏逆變的客戶發展還是比較快,海外市場會多一些,包括這幾年崛起的終端客戶,比如德業和錦浪。另外新能源汽車針對國內的IG盯來講是都渴望進入的一個市場,但這一塊車規級門檻迫使國內的廠商大概還有幾年的路要走,能進入主機廠的國內的IG盯企業還不是非常多。整體新能源汽車市場都是上升的,除了16、 17年國家對于新能源電動汽車政策的倒退增速放緩, 17 年以后新能源汽車都是處于一個上升態勢,雖然從去年的第四季度開始受一些主要部件的影 響電動汽車的出貨量不是那么強勁;高壓領域的應用柔直輸變電的應用,在14、 15年我國 第一條柔性急速輸變電是采用英飛凌的IG盯在做,后來大的工程IGBT起來,但是掌握在國外主流廠家的手里。

    電動汽車里面電池 40%-50%的成本,剩下的電池驅動最高可能占到20%的成本, IGBT 就是用到電池驅動這塊,這里面IG盯大概又能占到5成的結構,所以一臺乘用車里面IG盯的成 本占到 8%-9%左右的成本結構,這樣一臺電動汽車的功率器件的占比成本對于每家廠商是 非常吸引人的,包括跟電動汽車配套的的充電設備比如慢充,這里面用的 IGBT很少,只是 交流的慢充,我們講的主要是快充,大的直流充電樁,這里面 IGBT成本占比占到 15%-18%, 所以一臺車包括跟車配套的快充,G盯都是起到了很主流的角色,所以未來看IGBT的發展, 主要看在IG盯廠家電動汽車領域的投入和產品的匹配性,基本就可以判斷一家IGBT公司的 技術實力和品牌實力。

    IGBT的幾個玩家

    1) 英飛凌、日本的三菱和富士,三家巨頭蠶食掉 IGBT 市場上面70%的份額,英飛利的產品 結構可以覆蓋到整個工業領域,三菱和富士更多是在傳統的工業應用商,在日系主機廠里面會有占比,各自方向有些不一樣。

    2) 國內-認為目前做的很出色的,一家是比亞迪半導體、另外是嘉興斯達半導體、常州宏微、中車時代,這幾家比較專注IG盯,華潤微、士蘭微做的產品會比較廣、IGBT只是其中的一個產 品分支。

    比亞迪半導-全產業鏈都在做,在汽車領域的表現很出色,占到國內新能源汽車的市場的份額的18%-20%,因為比亞迪半導體大部分的產線都是在比亞迪體內消化了,比亞迪18年收購寧波中緯的晶圓廠,產品的產出和迭代比較快,但是IGBT設計的平面型設計,輸出效率比較低,很多非比亞迪以外的主機廠不會用比亞迪半導體,但比亞迪半導體也在積極地去市場化

    嘉興斯達半導體-我認為是國內IGBT里面表現最出色的一家。08年開始,技術起點比較高,15年 IR是被英飛凌收購了,斯達當時是把IR的專用于功率器件的研發團隊收過來,唯一的缺點是不能作為一個晶圓廠商,晶圓來自于華虹,15年接手團隊以后,18年滲入電動車的領域, 目前還沒有很多電動車產品在用斯達的產品,在做導入,很多主機廠對于斯達也是非常正面的評價

    常州宏微-最早專注的產品是FRED,家電市場,所以會同步做IGBT和對應的晶圓買賣,匯川是宏微的一個股東,希望把宏微的公司和產品帶起來,還在完善的階段

    中車-背靠中車集團,12年收購英國的丹尼克斯,75%的股份,15年成立FAB廠商,丹尼克 斯集中高壓部分比較多,當時收購也是對口中車的軌道交通的業務,到現在為止中車時代的 大部分應用類似于比亞迪,應用在中車自己的軌內產品會比較多, 18 年開始市場化在智能 電網、汽車領域做些規劃,中車時代做自己的新能源的電控這塊,整個汽車市場他大概占到 1%左右,后面還是有很大的發展空間。

    華潤微、士蘭微-IGBT只是作為他們產品鏈里面的一個分支,這些廠商目前來看還是做一些 比較低端的市場,或者技術門檻不是很高的市場,一個品牌做IG盯先做電焊機的市場、小 型焊機、等離子切割機,還有就是家電領域、工業領域的電磁感應加熱,這些廠家通常會從這些領域過渡到光伏逆變,國內廠商大概占到30%-40%的光伏逆變,然后就是新能源汽車, 高壓領域現在還沒有很清晰的規劃

    斯達、宏微、中車時代-其他斯達我認為表現是最出色的,始終沒有離開IG盯的主航道,在 IG盯的模塊表現出色,從高到低,現在汽車領域的滲透率也比較優秀。

    二、Q&A

    Q1:碳化硅的中高壓領域滲透快,國產企業的碳化硅的導入進度怎么看?

    碳化硅比IGBT的能量密度做到更高,開關頻率更高,產品體積更小、發熱量更低,散熱結構縮小,成本能節省,而且碳化硅的成本也是在下降,所以很多用戶也是越來越接受,碳化硅滲透的比較多的就是光伏逆變、充電樁,新能源電動汽車的充電機,這三塊很成熟,大部分客戶都會采用碳化硅的結構,至少采用碳化硅二極管的結構。做得比較出色的還是把握在國外幾個廠商的手里,做得最好的是Creed,現在英飛凌也有再沖碳化硅,晶圓主要也來自 creed,但這兩家價格也還比較高。電動車的電控的應用,目前主機廠還是100%在采用國外 幾家大的碳化硅產品,國內的廠商還沒有進入汽車的碳化硅的市場,原因在于國內的廠商二 極管己經很成熟了,但是MOS管就會落后很多,主要是1200v\\80毫微的產品,國內目前很優秀的碳化硅廠商在碳化硅MOS上面還有很長的路要走,確實碳化硅后面取代傳統的硅材料是不可逆的產品。

    Q2:中車時代、斯達這樣的碳化硅IGBT進展情況怎么樣?

    A:碳化硅和IGBT是兩個不一樣的產品,在IG盯在國內廠商可以達到第四代的IGBT的產 品,碳化硅前面提到的幾家,比如比亞迪,在碳化硅還是一個起步的階段,中車時代沒有碳 化硅,士蘭微、華潤碳化硅二極管偏多,MOS管只是幾款普通的型號,斯達在研發碳化硅的 產品,但他的路線是全碳化硅的模塊,幾家的碳化硅的產品還是比較起步的階段。

    Q3:國內IGBT高中壓不同的產品,包括整個渠道的庫存怎么樣

    A:IG盯市場的供應鏈的情況,持續到明年的年中之前都還是緊張的態勢,因為不管是原廠 商還是中間的代理商庫存水位都是很低的水平,主要的原因是終端應用上面的需求在加大, 第二是受疫情的影響,IGBT的晶圓廠在停產、斷電,7月份馬來西亞的工廠也是停工,晶圓 廠一旦機器停下來再恢復運轉調試時間會很長。

    目前看起來IG盯還是處于一個緊缺的狀態,IG盯的單價有待上升,但是不像主控芯片那樣漲價那么瘋狂,IG盯在漲價,但是交期依然會很長,英飛凌現在報出來的官方交期在20個周以上,有些報出來基本上在52 周,基本上就是一年,考慮交付排期,今年Q3 很多中小 企業產線處于停滯狀態,頭部客戶相對來說會好過一些,圓廠綁定緊密,雖然頭部客戶的交 付延長,但是也能滿足大部分的產能。

    Q4:斯達的產品形態上面,A00和A級車和B級車IGBT模塊、芯片主要差異在什么地方。

    A:車用領域包括大巴車,還有一種乘用車,SUV類型的車規級,還有物流車、游覽車,斯達來講在乘用車領域的滲透率還不是特別廣,還是在大巴車領域,斯達目前最大的客戶是匯川,匯川在電控這個領域做得非常出色,匯川最大客戶是宇通,斯達通過匯川在大型車特別 是大巴車的滲透率是比較強。

    模塊的電壓提升要看電池的功率密度,高續航要看客戶的最終要求,電池的整體密度越來越 高,取決于電池組的能力。

    750v在電動車的應用己經不太能夠滿足到,車上的電路保護器件基本都要用到800v以上耐 壓的電路范圍。

    Q5:軌交和柔直市場具體情況

    A:高壓IG盯主要是在這兩塊市場,大概占到高壓整體市場份額的10%,輸變電會受到國家政策、招投標的影響,屬于出貨量比較穩定,工程性的。

    Q6:新能源車的未來主流電壓是多少伏

    A:IGBT正常要到1200v以上,現在750v是主流應用,750v英飛凌的出貨是最多的

    Q7:賽晶這樣的偏上游的公司,做設計的,競爭力怎么樣?

    A:Fab廠家很難進入汽車市場。

    Q8:進入汽車供應鏈測試時間要多長?

    A:全新的車型從立案到量產至少3年時間才能面世。

    Q9:英飛凌漲價預期是多少,目前的拿貨期是多少?

    A:前期英飛凌的官方漲價通知,發給代理商渠道這邊的,并沒有大規模發往終端客戶,官方的漲價前期漲價了 20%-30%,漲價的幅度并不是很高,后面官方的交期最短要26周以上, 不同產品交期不同,通用的像40120單管大概會到52周的交期。產能不足的情況預計到明 年的年中。三季度已經凸顯出很多問題,每條產業鏈 double booking 在Q3 已經顯現出來, Q4和明年Q1市場過濾掉這部分以后會逐漸趨于正常。

    Q10:比亞迪的IGBT拓寬客戶的能力怎么樣?

    A:取決于兩點,從它本身產品而言,它最早做IG盯采用平面型的結構,IG盯的輸出效率會比較低,如果是這種產品估計不會有很多商家接受,但它近一兩年也在不同產品的更新迭代, 現在也有待大家拭目以待的IG盯半導體可以量產,現在還是要打一個問號,還要取決于比亞迪半導體自己的銷售策略,早幾年并沒有面向外面去做市場化。

    Q11:有關安世半導體?安世在中低壓的產能做得好一些,預判未來一兩年和競爭對手對比情 況怎么樣,怎么評價未來的增速?

    A:安世半導體被聞泰收購,集中在模擬小信號的器件,和IG盯的產品有差異,安世最強的還是邏輯器件,被收入之后還是一個增長的勢頭,包括對渠道商、代理商的整合,整體操作 的行業,銷售的規范度比以前還不夠。

    安世個人認為是比較優秀的一家公司,公司的歷史、技術和市場積累都足夠優秀,在應用方 向上安世在整個汽車領域是有成熟的應用和歷史的積累,安世不需要做其他方面做耗時間的 準備工作,自己產品線拉得夠長,很多類的小功率器件等都是屬于小信號鏈,產品覆蓋面夠 廣,很多客戶從他身上可以做到一個資源的整合。很多客戶對安世也是比較認可的態度,今年遇到缺貨,安世整個供貨產能還是不足。

    Q12:對三安的碳化硅的理解?

    A:三安起先不做碳化硅,三安光電更多集中在LED的范疇,后期做碳化硅,本身有碳化硅很多技術和材料的積累,近幾年成立了獨立的事業部,產品推出速度挺快的,三安的碳化硅產品主要集中在碳化硅二極管,銷售額的主要來源還是來自于老三樣,光伏綠電、充電樁和 車載的充電機。二極管占了絕大多數的份額,90%左右,小部分來自于碳化硅MOS,是個門 檻,因為碳化硅MOS本身的技術工藝,還有種種原因會制約國內廠商在碳化硅MOS管的發 展速度,產品口碑還是來源于性價比。如果后續在碳化硅MOS這塊加速,會超過起步比較早的公司,認為三安本身有自己的背景和實力,會走得快一些。

    Q13:碳化硅二極管已經是紅海的市場,MOS管?

    A:碳化硅二極管目前是拼價格,紅海市場,MOS管是藍海市場,是在蠶食國外品牌,要看哪個廠商的產品推出來接受度比較高

    Q14:國內車軌級的斯達走得更快?

    A: 目前來講大部分晶圓還是來自于華虹流片,目前屬于 fabless, 模塊里面的芯片都是自己設計的,但晶圓代加工是放在晶圓廠做,內部是有晶圓廠的規劃,但還沒有具體的通知出來。

    因為產品起步比較高,模塊的產品跟英飛凌比不會有太大的差異性,但是一些客戶接受度可能會有差別,因為英飛凌多年的積累,本身產品的追趕速度是比較快。

    Q15:斯達相比IDM沒有快一些,會不會后期A級B級定點的上車量又落后很多?

    A:斯達不是IDM會有影響。但是很多主機廠對于IGBT的選擇是很謹慎的,因為關系到電控的安全性和效率性,很多大的主機廠即使是跟 IDM 也會謹慎合作,甚至會和成熟的公司 合資,比如上汽+英飛凌組成上汽英飛凌的合資公司,車所用的IGBT基本從合資公司出來的。所以是要考慮IG盯整體供應鏈的情況,如果只是一個設計公司,并不認為它能夠進入某一 家主機廠。如果后面斯達有自己建成晶圓廠,斯達會更快地走到第一梯隊。

    Q16:斯達和中車相比從上車量、產品能力上看,主機廠的導入時間和量?

    A:斯達在汽車上的出貨更多是通過Tier1來出貨,所以繞開了主機廠對于IG盯的嚴格管控,斯達其實是花了很多時間跟匯川綁定,來進入大巴車的領域,像宇通部分用的都是斯達的產 品,導入周期是比較長的。和匯川一樣的供應商合作,花2年左右1年半左右實現量產是必 須的。

    Q17:今年以后IGBT有沒有產能過剩的風險,碳化硅會取代IGBT?

    A:不能簡單地認為碳化硅比IG盯要高級,在車用領域碳化硅足以把IG盯去取代的,但近幾年還是有一個過程,比如普通的車用純碳化硅價格是接受不了的。IGBT 和碳化硅是并存 的兩個東西,隨著廠商越來越多,這么多廠商勢必會導致供過于求,但現在來看也不會有產 能過剩的狀態,今年是遠遠不足的。

    Q18:碳化硅在車載量產導入的節奏?

    A:主要取決于碳化硅的成本結構,目前己有的碳化硅產品做一臺完整的車完全是可以做出 來的,舉個例子,2016年1200V40毫的單管碳化硅市場價為110元/顆,今年賣同樣的要50 元, 5年時間碳化硅的價格降了一半,粗略估算4-5 年碳化硅的成本會降低一半,隨著市場 化的進度越來越快,后續碳化硅的折價用不了那么多時間,同樣的產品碳化硅的成本會是 IG盯的3倍左右。大概4-5年時間碳化硅和IG盯能有一個正面的較量。

    Q19:碳化硅更節約電池的成本,已經能夠覆蓋碳化硅的價差了?

    A:反映在電池端的成本是節省在后期的電池使用或者充電上,但在賣的時候硬件成本增高 了,用戶會更在乎。

    Q20:整車的成本提高了,整車的電壓平臺提升,對于功率器件的單價會有提升嗎?

    A:勢必會提升的,但是對IG盯器件來說其他參數相同,他的電壓等級1200V與650V相比, 成本不會成倍增加,碳化硅成本增加主要在內阻,內阻決定了效率輸出。

    Q21:IGBT模塊從600v發展到800、1000V,成本上升幅度?

    A:20%-30%

    Q22:IGBT模塊光伏到汽車行業,標準哪個更高?

    A:當然是汽車,光伏有針對工業應用領域的行業標準,車規現在有AETF16949,它是對一 個工廠體系的審核,對單體產品還需要做AECQ100或200的器件等級的認證,光伏是不需 要的。

    Q23:光伏電站比汽車的周期更長?

    A:10年、20 年, IGBT的壽命是遠遠高于其他的器件,光伏里有很多大的電池、電容、薄膜 電容壽命是有限的,保多少年的說法廠商會從壽命最低的器件看。

    Q24:英飛凌7代對比4代?

    A:7代變薄了,7代和4代的產品還在廣泛應用,有時候7代價格比4代還要高一點,最 早還要高一點,現在差不多了。這就是還取決于上游產能,英飛凌產品是一個供不應求的狀 況,不可能無限制擴充產能,只是在產能下面調整不同的產品比例。

    Q25:電動車的平臺的電壓升高、電流往下降了一下,整體輸出功率不變?會帶來IGBT產品 價值量的提升?

    A:正常來講是行業既定的通用平臺,后面往高壓的方向去走不一定整體輸出功率不變,因為不同的主機廠的設計思路、規范不一樣,會影響動力和輸出效率的表現。還有就是如果有 電壓平臺的提升,功率器件的價值肯定也會有提升,單車的IGBT的值肯定也會增加,具體 增加的值取決于平臺,因為電壓升高,不僅是把IG盯的耐壓升高了,還會有設計規范,大體的單值會提升 30%左右,只是預估。

    Q26:渠道端需求的趨勢后面會不會去庫存?

    A:今年看起來特別是從Q2開始產業鏈會有Double booking的存在,事實證明有這樣現象 的發生,IGBT現在主要靠渠道、代理商來銷售,代理商的不規范操作會使貨流向貿易市場、 現貨商,他們可能會囤貨來拉高價格,但當市場不是那么緊缺的時候按照歷史的經驗會有一 波價格波動,去庫存會影響價格,但還沒有到價格戰的情況。

    Q27:分下游來看,工控、光伏、汽車、風電這幾個賽道的趨勢,去庫存的時間點?

    A:IG盯現在看起來還是比較堅挺的,很多客戶,其他的渠道商也好,在外面了解是沒有大量的可用庫存可以拿到,剛剛講的囤貨拉高價格占比也比較少,今年Q4肯定不會有去庫存, 因為Q1又會趕上旺季,很多中小企業拿不到貨,因為去訂單引起去庫存的現象,到明年的 Q2 末可能出現。

    來源:犇牛調研邏輯

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