522亿元“大蛋糕”，它们赚翻了！

众所周知，在新能源汽车中，IGBT是很重要的一部分，IGBT是汽车电机驱动部分最核心的元件，它对于一辆汽车的稳定性与安全性有着至关重要的影响。

据了解，IGBT约占电机驱动系统成本的一半，而电机驱动系统占整车成本的15-20％，而IGBT占整车成本的7-10％，可以说是除电池之外成本第二高的元件，同时它也决定了整车的能源效率。此外，直流充电桩的核心也是IGBT管，直流充电桩30％的原材料成本就是IGBT。

IGBT的发展史

IGBT学名是绝缘栅双极型晶体管芯片（Insulated Gate Bipolar Transistor），从芯片分类上来看属于功率分立器件，并且IGBT是功率半导体新一代中的典型产品。

在早期IGBT还不像现在这么强大，1979年，MOS栅功率开关器件作为IGBT概念的先驱被提出，在80年代初，用于功率MOSFET制造技术的DMOS（双扩散形成的金属－氧化物－半导体）工艺被采用到IGBT中来。那时硅芯片的结构是一种较厚的NPT（非穿通）型设计，后天采用PT型结构在参数折中得到了显著改进，同时在几年中，采用PT设计的外延片上制备的DMOS平面栅结构，其设计规则从5微米先进到3微米。

90年代中期，沟槽栅结构返回到一种新概念的IGBT，这时硅芯片重直结构发生了急剧的转变，采用非穿通（NPT）结构，使得硅芯片变化成弱穿通（LPT）结构。

IGBT 结构图

到了1996年，用CSTBT（载流子储存的沟槽栅双极晶体管）成功实现第5代IGBT模块，它采用了弱穿通（LPT）芯片结构，同时也采用了更先进的宽元胞间距的设计，再度提升芯片的性能。

历时超30年，IGBT 已经发展至第七代，各方面性能不断优化。目前为止，IGBT芯片经历了七代升级：衬底从 PT 穿通，NPT 非穿通到 FS 场 截止，栅极从平面到 Trench 沟槽，最后到第七代的精细 Trench 沟槽。随着技术的升级，芯片面积、工艺线宽、通态功耗、关断时间、开关 功耗均不断减小，断态电压由第一代的600V升至第七代7000V。

我国IGBT发展如何呢？笔者了解到，比亚迪在2009年生产出首款车规级IGBT芯片；2017年，中车株洲自主研发出首款达到世界领先水平的高铁用IGBT芯片；2021年7月，智新半导体掌握全链条关键核心技术量产出车规级IGBT芯片。除此之外，我国还有斯达半导、陆芯半导体、士兰微、扬杰科技等企业具备IGBT芯片生产能力。

车规赛道业绩翻番，订单爆棚

全球IGBT芯片市场中，德国英飞凌、日本三菱是领先生产商，二者分别在新能源汽车用IGBT芯片、高铁用IGBT芯片领域处于垄断地位。

中国已经成为全球最大的IGBT市场，在下游应用领域中，新能源汽车、工业控制是IGBT最主要的应用领域，合计占比超过50％。其中新能源汽车市场占比31％；工控领域市场占比20％。

根据汽车工业协会数据，2022年1-10月，新能源汽车产销分别达到548.5万辆和528万辆，同比均增长1.1倍，市场占有率达到24％。

在车规级IGBT领域，斯达半导与时代电气为国内龙头企业。斯达半导在10月份披露的三季报预告显示，其前三季度预计实现归母净利润5.88亿元-5.92亿元，同比增长120.42％-121.93％。

斯达半导单三季度预计实现归母净利润2.41亿元-2.45亿元，同比增长114.10％-117.65％，环比增长23.38％-25.43％。从环比来看，其业绩高速增长趋势仍处于加速状态。

时代电气三季报显示，其在今年前三季度实现营收108.76亿元，同比增长27.56％，净利润达到15.63亿元，同比增长近三成。从数据上看，不如斯达半导业绩增长迅猛，但该公司的功率半导体器件实现营收12.92亿元，同比增长高达77.82％。此外，公司新能源汽车电驱系统实现营业收入8.35亿元，同比增长193.83％。

比亚迪半导体凭借新能源汽车第三季度营收1170.81亿元，同比增长115.59％，其中归母净利润达到了57.16亿元，创单季新高。前三季度累计实现营收约2676.88亿元，同比增长84.37％，归属于上市公司股东的净利润约93.11亿元，同比增长281.13％。值得注意的是，比亚迪今年前三季度的净利润已超过去3年利润总和。

除此之外，扬杰科技前三季归母净利润为8.75亿元-9.88亿元，比上年同期增长55％-75％。其中，MOSFET、IGBT、SiC等功率半导体器件销售收入同比增长均超过100％。

IGBT的扩产热

今年的IGBT行业供需格局依旧紧缺，缓解供需错配状况，国内厂商近期密集宣布扩产。

今年9月24日，斯达半导宣布定增获得发审委通过，将募资35亿元用于IGBT芯片、SiC芯片的研发及生产。预计将会达成6英寸IGBT产能30万片／年，6英寸SiC芯片产能6万片／年。

同在9月份，时代电气宣布将投资111.2亿元用于中低压功率器件产业化（宜兴）一期与中低压功率器件产业化（株洲）的两个建设项目。宜兴的建设项目投资约58.26亿元，株洲的建设项目投资约52.93亿元，投资分别用于新能源汽车领域以及新能源发电、工控、家电领域的年产36万片8英寸中低压组件基材产能。

近日，时代电气公司拟对控股子公司株洲中车时代半导体有限公司（以下简称“中车时代半导体”）增资人民币24.6亿元，增资的资金用于中车时代半导体向公司购买汽车组件配套建设项目部分资产。据了解，时代电气的汽车组件配套建设项目总投资33亿元，项目于2019年开始建设，预计2023年完成建设，这是全套项目，里面包含IGBT项目。

士兰微此前披露非公开发行A股股票预案，拟定增募集资金总额不超过65亿元，用于年产36万片12英寸芯片生产线项目、SiC功率器件生产线建设项目、汽车半导体封装项目（一期）、补充流动资金。

总结

据Omdia预测，预计至2024年全球功率半导体市场规模将增长至522亿美元，其中MOSFET和IGBT有望成为未来5年增长最强劲的功率器件。

目前规划的产能还有着较长的爬坡阶段，时代电气三期项目建设期约24个月，士兰微定增项目建设期则为3年，短期来看，国内供需错配局面很难改变。