20220711-国信证券-汽车半导体7月专题_IGBT打通汽车能量流_缺货加速国产替代_17页_1mb
报告摘要
汽车半导体7月专题总结
核心内容
汽车电动化趋势与IGBT市场前景
随着新能源汽车市场持续增长,IGBT作为汽车能量转换的关键器件,其市场需求大幅上升。2022年6月新能源汽车销量表现强劲,比亚迪、埃安、小鹏等品牌销量领先,预计6月新能源汽车零售将突破50万台,创历史新高。5月新能源汽车产销数据也显示市场回暖,其中电机电控搭载量和OBC装机量分别达到35.8万台和32.3万套。
IGBT技术特性与应用
IGBT是一种复合型功率半导体器件,兼具MOSFET的高输入阻抗和BJT的低通态电压与损耗,适用于高压、高速、大电流的应用场景。其结构设计不断演进,从沟槽型到微沟槽型,优化了电场分布、结温控制和短路能力等关键性能指标。英飞凌已推出7代IGBT产品,其中第3代至第7代实现了显著的技术突破。
车规级IGBT要求
车规级IGBT需满足极端温度范围(-40°C至150°C)和长达15年的产品寿命要求,因此对芯片设计、封装技术和可靠性提出了更高标准。封装过程中需特别关注芯片钝化层、绑定线焊点和结温控制,以确保在高温、高湿、高压等恶劣环境下稳定运行。
市场规模预测
预计2025年全球新能源汽车IGBT市场规模将达到318.8亿元,其中单管市场将从19.1亿元增长至57.3亿元,模块市场将从80.4亿元增至261.5亿元。中国市场也将从48亿元增长至156.7亿元,其中单管市场将从9.2亿元增至24.3亿元,模块市场将从38亿元增至132.4亿元。
主要观点
- 新能源汽车销量增长:2022年6月新能源汽车销量持续走强,比亚迪、埃安、小鹏等品牌销量领先,市场回暖显著。
- IGBT是电能转换核心:IGBT在新能源汽车主逆变器、OBC、升压换流器及辅助系统中广泛应用,是实现电能高效转换的关键器件。
- 成本与性能优势:在400V电压平台下,IGBT在性能和成本方面优于碳化硅方案,是主流选择。
- 国产替代加速:由于IGBT缺货,国内厂商如比亚迪、斯达半导、时代电气、士兰微等迅速发展,国产化渗透率近60%,预计2022年下半年至2023年将迎来国产替代高峰期。
关键信息
市场数据
- 2022年5月新能源乘用车电机电控搭载量为35.8万台,OBC装机量为32.3万套。
- IGBT方案占新能源乘用车功率模块搭载量的84%,碳化硅MOSFET方案占3.8%,Si MOSFET方案占12.2%。
- IGBT单管方案在120kW电机中成本可降低40%。
供应链与厂商表现
- 比亚迪、斯达半导、时代电气、士兰微等国产厂商在新能源汽车IGBT供应中占据重要地位。
- 比亚迪半导体在5月搭载约7.2万套,占24%;斯达半导搭载约6.2万套,占21%;时代电气搭载约4.0万套,占13%;士兰微搭载约0.6万套,占2%。
- 5月新能源汽车IGBT国产化渗透率近60%,随着产能提升,预计下半年将大幅增长。
技术演进与应用
- IGBT从平面型(IGBT1)发展至微沟槽栅+场截止型(IGBT7),性能持续提升。
- IGBT广泛应用于主逆变器、OBC、升压换流器和辅助系统中,其中主逆变器是主要应用领域。
- 在A00级车中,Si MOSFET方案占比较高,而IGBT在中高端车型中仍是主流。
投资建议
- 关注新能源汽车IGBT国产化提升带来的产业发展机遇。
- 推荐关注汽车电动化环节的功率半导体代工龙头华虹半导体、斯达半导,以及有较大规模自有产能释放的IDM龙头士兰微、闻泰科技等。
- 产业链相关公司包括时代电气、BYD半导(未上市)等。
风险提示
- 新能源汽车需求不及预期。
- IGBT渗透不及预期。
行业动态
- 2022年5月新能源汽车销量和装机量均实现大幅增长。
- IGBT在新能源汽车中的应用逐步扩展,从A00级车向A级车以上市场渗透。
- 国内厂商如时代电气、士兰微等正逐步进入汽车供应链,成为替代首选。
图表目录
- 图1:2019-2022年全国新能源汽车产销量情况
- 图2:全国新能源汽车市场销量(按动力)
- 图3:全国乘用车新能源汽车市场情况(按车型)
- 图4:IGBT在汽车中的应用
- 图5:英飞凌IGBT产品
- 图8:IGBT在主逆变器中的应用
- 图9:IGBT与碳化硅在主逆变器中的分化应用
- 图11:IGBT在HV-LV DC-DC转换器中的应用
- 图12:IGBT在升压变流器中的应用
- 图13:IGBT在高压加热器中的应用
- 图14:2021-2025年全球新能源汽车IGBT市场规模
- 图15:2021-2025年中国新能源汽车IGBT市场规模
- 图16:新能源汽车IGBT国产供应链
表格目录
- 表1:2022年5月全国新能源汽车电驱动市场情况
- 表2:我国22年5月新能源上险乘用车IGBT功率模块国产化情况
- 表3:我国22年5月新能源上险乘用车功率模块情况(按功率器件类型)
- 表4:英飞凌IGBT产品参数
- 表5:新能源汽车IGBT市场空间测算
- 表6:我国22年5月新能源上险乘用车IGBT功率模块国产化情况
- 表7:我国22年5月新能源上险乘用车国产IGBT车型配套情况
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