功率半导体井喷：IGBT模块主流厂商与产品

功率器件产品线主要包括IGBT、MOSFET、晶闸管、二极管与TVS等，其中IGBT集成度最高，结构最复杂，同硅基材料中能承受最高的工作电压，具有最高价值量。目前国外IGBT主要厂商有英飞凌、富士电机、赛米控等，而国内IGBT主要厂商有斯达半导体、中车、广东芯聚能、宏微科技等。目前国内外IGBT实力相差悬殊，但随着新基建、新能源汽车等发展，国内IGBT已经初具规模，并在不断缩小与国外厂商的差距。

一、IGBT市场分析

IGBT供不应求，行业持续向好发展，IGBT下游产业迅速发展，对IGBT需求持续增长，近年来全球市场与中国市场均保持增长态势。

根据英飞凌年报披露，2016-2018年，全球IGBT市场规模分别达到 45.1、52.6、62.2 亿美元，同比增速分别为6.6%、16.5%、18.4%，全球市场加速增长；国内IGBT市场持续向好发展，2019 年市场规模达155亿，同比增长6.4%。

全球IGBT市场规模

其中IGBT模块市场也出现增长，根据IHSMarkit 2018年报告统计数据显示，2017年全球IGBT 模块市场约为47.9亿美金。根据集邦咨询《2019中国IGBT产业发展及市场报告》显示，2017年中国IGBT 市场规模预计为128亿人民币，2018年中国IGBT 市场规模预计为153亿人民币，相较2017年同比增长19.91%。受益于新能源汽车和工业领域的需求大幅增加，中国IGBT市场规模仍将持续增长，到2025 年，中国IGBT市场规模将达到522 亿人民币，年复合增长率达19.11%。

目前IGBT 市场仍主要被境外企业垄断，且构成竞争的企业不超过10 家。根据IHSMarkit 2018 年报告统计数据显示，IGBT 模块前十大供应商占据市场份额超过75%。

总体来看，目前国内IGBT产业处在快速发展阶段，已经形成了相对完整的IGBT产业链。未来随着国内新能源车的放量，中国IGBT企业将迎来快速发展及进口替代的良好机遇。

二、国外主要厂商

1、英飞凌科技公司（Infineon Technologies）

英飞凌科技公司的前身是西门子集团的半导体部门，是全球领先的半导体公司之一。公司的主营业务涉及汽车、芯片卡与安全、工业电源控制和电源管理四个方面。英飞凌科技公司作为行业龙头，是IGBT 技术领导者，根据IHSMarkit 2018年报告，2017 年全球市场占有率为22.40%，对于低电压、中电压和高电压IGBT领域，英飞凌均占据领先地位。

主要产品有HybridPACK DSC S2，通过在HybridPACK DSC模块上配备EDT2技术，这个芯片组具备750 V阻断电压，属于市场主流的电压级别，但是电流能力略低，不过可以采用多模块并联的方案来提升总体性能。表现出基准电流密度、强大的短路耐受能力和优异的轻载功率损耗。DSC S2产品采用成熟的双面散热封装概念，并且可以提供芯片结温最高达175°C的短期运行能力。通过芯片技术升级和提高芯片工作温度，相比于现有的HybridPACK™ DSC S1，它能够以相同外形尺寸，实现40%性能提升。

2、三菱电机株式会社（Mitsubishi Electric Corporation）

三菱电机株式会社是三菱集团的核心企业之一，三菱电机在全球的电力设备、通信设备、工业自动化、电子元器件、家电等市场占据着重要的地位。三菱电机半导体产品包括功率模块（IGBT、IPM、MOSFET 等）、微波/射频和高频光器件、光模块和标准工业用的TFTLCD 等。作为全球领先的IGBT 企业，三菱电机在中等电压、高电压IGBT 领域处于领先地位。根据IHSMarkit 2018 年报告，2017 年全球市场占有率为17.90%，仅次于英飞凌。

三菱电机株式会社计划从6月30日开始陆续提供配置第7代硅片的“T系列IGBT模块”样品，共有3种封装48个品种，适用于各种用途的工业设备。这些产品能够满足通用变频器、电梯、不间断电源（UPS）等工业设备低功耗和高可靠性的需求。搭载采用CSTBTTM结构的第7代IGBT，能降低功率损耗和EMI噪声。

通过采用新背面扩散技术的RFC二极管，实现降低功率损耗，且无阶跃恢复（仅限额定电压为1200V的产品）。在阴极部分地增加P层，因而使得恢复波形变得平缓，并且能够抑制电压尖峰。

3、富士电机株式会社（Fuji Electric）

富士电机株式会社成立于1923 年，旗下的富士电机电子技术株式会社负责半导体元件的生产和销售。富士电机在全球生产和销售IGBT、MOSFET 等功率半导体。富士电机IGBT 芯片的设计和生产主要集中在本国进行，在英国、日本和菲律宾都设有功率器件生产工厂。

作为业内领先的IGBT 企业，富士电机主要生产IGBT 模块和IPM 模块，产品在工业控制和变频家电中广泛使用。根据IHSMarkit 2018 年报告，2017 年全球市场占有率为9.00%，位列第三。

EV、HEV用IGBT模块采用直接水冷铜散热片结构、实现了高功率密度和小型封装的EV、HEV用IGBT模块产品中分别内置有6个IGBT和FWD。此外，还内置有用于检测温度的热敏电阻。

4、赛米控（SEMIKRON）

赛米控是全球领先的电力电子制造商，发明了全球第一款带绝缘设计的功率模块，主要生产中等功率输出范围（约2KW 至10MW）中广泛应用的电力电子组件和系统。生产产品包括芯片、分立器件、二极管、晶闸管、IGBT 功率模块和系统功率组件。赛米控在低电压消费级IGBT 领域具备一定优势，根据IHSMarkit 2018 年报告，2017 年全球市场占有率为8.30%，位列第四。

赛米控的SK 9 BGD 065 ET 具有紧凑型设计、热传导及击穿隔离、高短路容量、低托尾电流等特点。主要应用于换向器与伺服驱动系统。以下是产品图：

三、国内主要厂商

1、嘉兴斯达半导体

嘉兴斯达半导体股份有限公司是一家专业从事功率半导体芯片和模块尤其是IGBT芯片和模块研发、生产和销售服务的国家级高新技术企业，是目前国内IGBT领域的领军企业。

公司主要产品为功率半导体元器件，包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等等。公司成功研发出了全系列IGBT芯片、FRD芯片和IGBT模块，实现了进口替代。其中IGBT模块产品超过600种，电压等级涵盖100V～3300V，电流等级涵盖10A～3600A。产品已被成功应用于新能源汽车、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、SVG、白色家电等领域。

其600V/650V IGBT模块有A3.1.Half Bridge，采用NPT IGBT技术、10μs短路能力、VCE（sat）具有正温度系数、低电感情况、快速软反向恢复反并行前驱、高功率循环能力的AlSiC底板、AlN基板，低热阻。

2、杭州士兰微电子

杭州士兰微电子股份有限公司是专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的高新技术企业。士兰微电子已成为国内规模最大的集成电路芯片设计与制造一体（IDM）的企业之一，其技术水平、营业规模、盈利能力等各项指标在国内同行中均名列前茅。

主要产品有士兰微SGM820PB8B3TFM，采用6单元拓扑，具有高结温，高功率密度，低电感特征。此功率模块是基于精细沟槽的FS-V技术，阻断电压达750V，低开关损耗，使用直接水冷基板，低热阻，符合RoHS和通过UL认证。

3、株洲中车时代半导体有限公司

株洲中车时代半导体有限公司通过十余年持续投入和平台提升，已成为国际少数同时掌握大功率晶闸管、IGCT、IGBT及SiC器件及其组件技术的IDM（集成设计制造）模式企业代表，拥有芯片—模块—装置—系统完整产业链。公司拥有国内首条、全球第二条8英寸IGBT芯片线。

主要产品型号有TIM750ASM65-PSA011，其具有AISiC 基板、AIN 衬板、高热循环能力、10μs短路承受能力，封装外形图如下：

四、国内外IGBT营业利润差距大

在低成本与高价格驱动下，国际龙头毛利率水平高于国内龙头。国际龙头由于品牌优势，一般产品定价较高。在更高的单位成本与更低的产品单价双重影响下，斯达等国内品牌的毛利率水平显著低于英飞凌、三菱等国际品牌。斯达半导与英飞凌分别作为国内外主营 IGBT的龙头企业，其毛利率水平差距明显，英飞凌最近三年一期的毛利率分别为 37.2%、38.7%、36.7%与34.5%，斯达半导最近三年一期的毛利率分别为30.6%、29.4%、30.6%与30.9%，前者比后者高出约6%的水平。

但是国内龙头加速IGBT产能扩张，迎来降本空间。斯达半导等国内龙头在产能扩张时有望形成规模效益，带动生产成本的下降；同时，在晶圆生产线升级、新技术研发中心设立等举措影响下，国内厂商的 IGBT 制造水平有望提高，从而提升原材料利用率，进一步降低芯片生产的单位成本。

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