中高端IGBT“一芯难求”?外资垄断下 国内头部企业欲冲击第一梯队
原创
2019-12-01 20:16 星期日
科创板日报|吴凡

《科创板日报》(上海,记者吴凡)讯,说起IGBT,可能大多数人对这个词感到很陌生,但是它却一直为我们的生活默默服务,小到白色家电、电焊机行业,大到新能源汽车、光伏、轨道交通等,都有IGBT的身影。

简单来说,IGBT就是一种开关器件,通过开关来控制电流的频率,进而实现逆变或者整流的效果,其作用类似于电脑的CPU。

《科创板日报》记者了解到,目前多个行业的快速增长正拉动着IGBT的需求,比如有机构预测,新能源汽车所带动的IGBT市场规模将达到1034亿元;另外,随着未来国内空调逐渐由定频转向变频技术,亦拉动着IGBT的市场规模。

随着IGBT需求“水涨船高”致使“供需失衡”,国内市场甚至出现“一芯难求”情况。国内生产IGBT产品的龙头企业——士兰微(600460.SH)的董秘陈越告诉《科创板日报》记者,(公司)IGBT这块产品目前肯定是供不应求,公司也在加大产能和生产线的投入。另一方面,IGBT市场长期被国际巨头垄断,国内企业与之实力差距明显,“市场空间非常大,但仍然有漫长的路需要走”。

市场空间广阔

近期,有媒体报道称,比亚迪考虑让绝缘栅双极型晶体管(IGBT)业务进行IPO的消息引发外界关注。

《科创板日报》记者了解到,对于新能源汽车而言,IGBT主要运用于电机控制系统、车载空调系统和充电桩,有行业内人士向《科创板日报》记者表示,IGBT产品大概占到整车半导体成本的一半以上。

以特斯拉Model S车型为例,其使用的三相异步电机驱动,其中每一相的驱动控制都需要使用28颗IGBT芯片,三相共需要使用84颗IGBT芯片。

随着国内新能源汽车产量的增长,有机构预测,2017-2020年,新能源汽车所带动的国内IGBT市场规模将超250亿元;充电桩在十三五期间带动的国内IGBT市场规模将达到200亿元。

这还只是新能源汽车产业链为IGBT带来的未来市场增量。

《科创板日报》记者了解到,具有变频功能的白色家电最核心的部件之一是其内部的“变频器”,而IGBT 模块因具有出色的 EMI 性能、强大的抗短路能力等“优势”,则是变频器的核心元器件。

中国作为全球最大的家电市场和生产基地,亦孕育着大规模的 IGBT 市场,以空调行业为例,随着“空调能耗新标准”即将颁布,这也意味着定频空调将面临着被市场淘汰的命运,转而空调市场会转向更具环保,具有变频功能的产品。

士兰微董秘陈越向《科创板日报》记者称,公司的IGBT产品瞄向的市场之一就是消费级的白电领域,“在白电领域,公司应该比国内其他企业都先进入这个市场,且在部分家电企业中,公司的份额已经超过了50%”。

此外,受益于轨道交通、光伏等行业的发展,有机构预测,至2022年,全球IGBT市场将超50亿美元,而中国则是全球最大的IGBT市场。

市场进入门槛高

市场需求旺盛也吸引着外来者的加入。

近日据业内人士透露,华为开始研发IGBT,目前正在从某国内领先的IBGT厂商中挖人。据了解,凭借强大的技术优势,华为早已成为UPS电源的领军企业,占据全球数据中心领域第一的市场份额,而IGBT作为能源变换与传输的核心器件,也是华为UPS电源的核心器件。

不过有行业内人士向《科创板日报》记者分析,华为不太可能会去真正做这件事情。

其认为,首先生产IGBT产品需要建设生产线,而目前还没有听到华为这方面的动静。其次,IGBT本身就是一个比较成熟的技术,国际上在上世纪80年代左右就有IGBT相关的产品,并且目前IGBT行业的国际巨头—英飞凌其产品已经做到第七代,所以从性价比上(华为进入该行业)并不是很高。

《科创板日报》记者了解到,IGBT 行业在我国属于新兴高技术产业,但该行业具有较高的技术门槛、技术难度大、资金要求高,有业内人士表示,国内能真正做IGBT芯片的厂商总共也没有几家,真正做的比较好的,基本都是从封装做起的,靠封装在市场上站稳了脚跟,逐渐一款一款地研发芯片。

上述提及的士兰微就是国内为数不多的从一家纯芯片设计公司发展成为以 IDM 模式(设计与制造一体化)为主要发展模式的综合型半导体产品公司。

IGBT产品是士兰微生产的芯片产品之一,但需要注意的是,IGBT产品并非单指IGBT芯片,实际上IGBT的产品种类很多。

陈越介绍到,比如IGBT作为单个器件,对其封装完,即可将封装产品拿出去卖,这些可以应用在电焊机工业领域;功率模块里面也会有IGBT;另外集成了新功率半导体和控制芯片技术的智能功率模块(IPM),也是以IGBT为基础,前述产品主要应用在变频市场。

陈越表示,公司的IGBT产品开发了很多年,经过多年的迭代,目前IGBT第四代产品已经开始量产,第五代产品也已经开发出来,准备运用在新能源、光伏等领域。

除了士兰微外,台基股份(300046.SZ)也公告称已具备IGBT业务基础,5年前完成了IGBT模块研发,具备量产能力,公司此前还公告称,通过定增拟募集7亿元,投向IGBT模块封测线(兼容SiC等第三代宽禁带半导体功率器件)等项目。

对于前述情况,《科创板日报》记者按照公司要求发去了采访函,但截至发稿前未获得回复。

此外,主营业务以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计研发和生产,并以IGBT模块形式对外实现销售的斯达股份于近日成功过会,公司主要产品为功率半导体元器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等等。

今年上半年,在同行业可以上市公司中(士兰微、宏微科技、扬杰科技、华微电子),斯达股份的综合毛利率高于前述公司,达到30.24%。

行业总体成熟度较高

《科创板日报》记者了解到,国内的IGBT产业起步晚,国际上掌握完整技术的只有英飞凌、三菱、ABB等企业,而这些大型国外跨国企业又长期垄断IGBT市场,国内市场产品供应较不稳定,并且随着国内市场需求量逐步增大,供需矛盾愈发突显。

陈越就向《科创板日报》记者透露,公司生产的IGBT产品处于供不应求状态,公司正在加大产能,加大生产线的投入。

上述情况也进一步显现出,国内IGBT生产厂商与国际巨头之间较大的差距。

以IGBT芯片生产线为例,陈越向《科创板日报》记者称,士兰微采取了IDM模式,公司的生产线是从5英寸、6英寸慢慢起步,“公司的6英寸应该做到了国内领先水平,但从芯片的角度,(6英寸)经济性不够”。

简单的来说,6英寸的面积比较小,所以能放入的芯片颗数也很少,并且芯片的周边会有一些较多的浪费,因此若用8英寸、甚至16英寸,会放入更多的颗数。

陈越向《科创板日报》记者表示,士兰微在8英寸生产线上生产的IGBT产品已经量产,并且会持续扩产,另外12英寸生产线也已经在厦门开启了投资。

除了士兰微在着手12英寸生产线的事宜外,芯片代加工厂商上海华虹在无锡也建立了一条12英寸的生产线。

与之相比,目前全球市场占有率超过20%的英飞凌早已实现12英寸功率半导体的量产,并且近年在持续布局相关生产线的建设。此外有业内人士亦向记者补充道,类似英飞凌、日本三菱电机、富士电机、赛米控等国际巨头,在具有了技术水平和规模效应后,其制造效率会非常高,一旦做了相关产品后,他们的市场占有率就会相对集中。

在产品的迭代上,士兰微已经开发出第五代IGBT产品,而英飞凌已经更新到第7代。

陈越表示,IGBT行业是靠头部企业才能生存的行业,因此国内企业要奋力追赶,进入第一梯队。

好的情况已经在出现,比如中国中车通过收购英国丹尼克斯公司,全资收购人才和知识产权全部买断,并实现技术的消化吸收,从而掌握了世界一流的技术。

“现在国内一些企业增加了IGBT业务,这也说明了大家对技术、对产品是花力气去攻克了,另外受到政府的鼓励,行业总体上成熟度比较高,”陈越讲道,“当然真正的收获,还是需要漫长的路要走”。

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