车规级IGBT供不应求，A股多家厂商扩产或加速国产替代？

 一辆新能源汽车中有300多颗芯片，其中过半是功率芯片。据Gartner数据显示，一辆新能源汽车中功率器件的成本高达387美元，占整车半导体价值的55%，远高于传统车71美元的成本。而在汽车功率芯片中又以IGBT的占比和成本居前，给功率芯片厂商带来无限想象空间。

不过，车规级IGBT入局门槛高，产品标准要求严苛，产业周期更长，且需要大规模的资金和技术投入。尤其是欧美知名车企已经具备完整的汽车半导体芯片供应体系，国内汽车市场的功率芯片几乎被外企所垄断，即便在IGBT产能不足的当下，国内能够打入车企且稳定供货的功率芯片厂商也属寥寥。

需求巨大产能不足

IGBT是能源变换和传输的核心器件，被称为电力电子行业里的“CPU”。在新能源汽车上，IGBT能直接控制驱动系统AC/DC的转换，决定电动车扭矩和最大输出功率等核心指标，影响着整车能源利用效率。尤其是在电动汽车的“三电”方面，IGBT的效果突出而被广泛应用。据悉，特斯拉Model S用的三相异步驱动电机中，每一相的驱动控制都用了28颗IGBT芯片，三相共使用了84颗IGBT芯片。

除了前、后电机驱动系统外，IGBT还可以应用在新能源汽车的车载充电系统、汽车转向助力系统、车用空调变频与制热以及充电桩充电模块等方面。中信证券预计，2030年中、美、欧新增直流充电桩累计带动IGBT需求约1300亿元，单是充电桩的IGBT需求，其潜在市场需求就很大。

尽管未来全球市场需求很大，但国内在这方面的市场份额仍较小。据市场研究机构Gartner的数据显示，2019年全球汽车半导体产值中，欧洲汽车半导体贡献了36.79%，美国占比32.64%，日本占比26.03%，而中国大陆汽车半导体占比不到3%。尤其是在新能源汽车用IGBT功率芯片市场，一直被英飞凌、三菱等外企垄断。

再加之国内新能源汽车市场体量不断扩大，IGBT功率芯片的国产替代需求大增。2019年我国新能源汽车销为120.6万辆，未来几年出货量将会持续上涨。行业人士认为，新能源汽车销量增长的长期趋势不变，国内每年有百万辆新能源汽车的国产替代空间。

中车时代电气相关人士表示：“从现阶段来看， IGBT器件面临短期内供不应求的状态，因为它随着下游的应用，包括电动汽车，包括家电，整个的用量上来之后，它会供不应求，并且是一个发展的趋势。”

“由于外企对扩张保守且功率器件产能扩张周期长，未来新能源市场将出现IGBT的供应缺口。”比亚迪相关人士向集微网表示，汽车三电中的电芯和电机等均不会成为新能源汽车发展的瓶颈，但未来几年IGBT等功率芯片的产能不足，可能会成为新能源汽车发展的瓶颈。

国内多家厂商积极扩产

IGBT芯片国产替代有巨大的需求空间，国内有不少厂商已经参与布局。目前，国内在车规级IGBT产业链布局较完善的企业有比亚迪半导体、斯达半导、中车时代电气等。

原比亚迪汽车电子事业部总工罗如忠向集微网表示，早在2005年，比亚迪就开始研发集成电路和功率半导体芯片，但当时已有条件和人力，完全靠自己完成设计和制造不现实。因此，在2008年比亚迪决定收购宁波中纬这家半导体公司，在进行业务整合后来开发我们需要的芯片。直到2018年9月，比亚迪首次对外推出IGBT4.0芯片。比亚迪对外公告称，公司已拥有包含芯片设计、晶圆制造、封装测试和下游应用在内的一体化经营全产业链。

除了比亚迪半导体，国内布局车规级IGBT的厂商还有斯达半导。斯达半导是国内少数集芯片设计、模块制造和测试、终端销售与服务等纵向产业链为一体的规模半导体分立器件厂商。斯达半导上市募集8.2亿元资金，其中2.5亿元用于新能源汽车用IGBT模块扩产项目，1.5亿用于技术研发中心扩建项目，用来设计研发出导通压降更低、开关损耗更低的新一代IGBT芯片。根据NE时代的统计，2019年斯达供应了17,129套IGBT模块，市占率1.6%。

值得注意的是，在3300-6500V领域国内唯一制造商的中车时代电气，目前也在布局电动车用IGBT的产线。与国内专注于1300V电压区间的厂商相比，中车时代电气更具有优势，因为从高压产品向低压产品拓展要容易得多。据透露，去年中车时代电气IGBT的收入规模是4亿多，且全部来源于机车，今年二期将扩产的IGBT产线主要是针对新能源汽车领域，产能达产后，整个IGBT的收入规模将达二十亿元左右。

在目前国内短期供不应求的情况下，国内厂商正着手解决IGBT产能问题。今年4月底，比亚迪IGBT项目已在长沙开工建设，该项目建成后可年产25万片8英寸新能源汽车电子芯，可满足年装车50万辆的产能需求。此外，其他厂商也在加快IGBT的产能建设，斯达半导新能源汽车用IGBT模块扩产项目投产后可年产120万个新能源汽车用IGBT模块；中车时代电气计划在今年量产第6代IGBT技术IGBT，其8英寸IGBT生产线可年产24万片。

尽管目前国内龙头企业已加快扩产布局，但目前来看，仍难以满足国内新能源汽车的需求。行业人士表示，目前国内车载IGBT只适用于低端领域，在高端功率器件领域，与国外企业的技术相比还有很大的差异。从全球看，IGBT目前已经发展到7.5代，三菱电机在2012年就推出第7代，而比亚迪2018年底发布的IGBT 4.0技术也只是相当于国际上第五代技术，而斯达半导、中车时代电气目前计划量产的也只是第6代产品，所以说，目前和国外仍存在较大差距，国内企业需要高度重视IGBT等功率元器件产品的技术研发与投入来提高核心技术的竞争力，才能弥补短板具备行业话语权。