深度报告-20220805-中航证券-汽车功率半导体深度_IGBT方兴未艾_SiC势在必行_32页_2mb

IGBT与碳化硅行业分析总结

核心内容概述

随着新能源汽车的快速发展，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）与碳化硅（SiC）器件成为汽车动力系统中的关键组件，具有高附加值和广阔的国产替代空间。IGBT作为电动车的“动力CPU”，在中低压领域已广泛使用，而碳化硅器件因其更高的效率和性能，正成为未来趋势。

主要观点

1. IGBT行业持续高景气

• 需求增长快：汽车电动化和智能化推动IGBT成为增长最快的细分领域，远超行业平均增速。
• 市场结构：2020年中国新能源车IGBT应用占比约30%，成为最大应用领域。工业控制、消费电子与新能源发电分别占比27%、22%、11%。
• 国产替代加速：2022年一季度国内出货量前五的功率器件供应商中，已有三家中国本土企业（斯达半导、比亚迪半导体、时代电气）入列，合计装机量占比约40%。
• 高功率IGBT价值高：180kw以上的新能源车使用大功率IGBT，附加值高，技术壁垒高，是未来国产替代的重点方向。

2. 碳化硅（SiC）发展趋势明显

• 市场增长快：全球碳化硅器件市场从2021年的10.9亿美元增长至2027年的62.87亿美元，年复合增长率达34%。新能源车用碳化硅将占据主导地位，市场占比从63%提升至79%。
• 性能优势：碳化硅器件具有更高的耐压、更快的开关速度和更低的导通电阻，能有效降低能耗和系统成本。
• 成本下降趋势：随着技术进步和产能扩大，SiC MOSFET价格持续下降，使其在新能源车中更具竞争力。
• 国产替代空间大：国内SiC供应商如斯达半导、比亚迪半导体等已实现小批量供应，未来有望加速替代进口产品。

3. 供应链整合与技术突破

• 主机厂布局：越来越多的主机厂选择自建产线或与Tier-2供应商合作，以实现技术内化和产能保障。如比亚迪、蔚来、小鹏等均采用碳化硅器件。
• 技术迭代：IGBT技术持续升级，从第1代到第7代，性能不断提升。国内部分企业已实现第四代甚至第五代IGBT量产。
• 碳化硅产能建设：国内碳化硅衬底企业如天岳先进、天科合达、露笑科技等正积极布局6英寸、8英寸SiC衬底产线，逐步缩小与国际领先企业的差距。

关键信息

一、IGBT市场情况

• 应用领域：广泛应用于新能源车、工业控制、轨道交通、智能电网等领域。
• 国内市场：2021年国内大功率IGBT市场空间约为25亿元，且未来增长潜力大。
• 行业趋势：新能源车的高速发展推动IGBT需求激增，尤其是高功率车型，如特斯拉Model Y、蔚来ET7、小鹏G9等。

二、碳化硅市场情况

• 全球市场：预计2027年达到62.87亿美元，新能源车用SiC将占主导地位。
• 国内需求：预计2025年本土主机厂对电驱SiC需求空间约98.84亿元，2021-2025年复合增长率约92%。
• 成本结构：SiC衬底成本占比50%，外延成本占比25%，是主要成本构成部分。

三、行业竞争格局

• 国际头部企业：英飞凌、意法半导体、安森美等在8英寸、12英寸产线布局，逐步向碳化硅领域拓展。
• 国内企业：斯达半导、比亚迪半导体、时代电气等在IGBT和SiC领域逐步放量，部分企业已具备较高技术水平。

四、投资建议

• 行业评级：增持，新能源车带动IGBT与SiC市场增长，国产替代加速。
• 公司建议：关注斯达半导、时代电气、比亚迪半导体、士兰微、闻泰科技、天岳先进、东尼电子、露笑科技等企业。
• 投资评级：根据未来六个月投资收益与沪深300指数的对比，设定为买入、持有、卖出三级。

风险提示

• 新能源车销量不及预期
• 国内芯片设计、制造端遭遇技术瓶颈
• 产能建设不及预期
• 竞争加剧

附表：全球产能统计

IGBT与SiC产能发展

• 国际供应商：英飞凌、意法半导体、安森美等已布局12英寸线，SiC产线在建。
• 国内供应商：华润微、士兰微、斯达半导、时代电气等正在建设8英寸、12英寸产线，逐步提升产能。

总结

IGBT和碳化硅作为新能源汽车的核心器件，其市场前景广阔，且国产替代进程加快。IGBT在中低压领域已较为成熟，而碳化硅因性能优势，正成为未来趋势。随着国内企业在技术、产能和供应链方面的不断突破，未来有望实现更大规模的替代，推动国内功率半导体产业的崛起。