20200908-东兴证券-国防军工_IGBT深度研究——军民两用元器件系列研究之功率半导体_41页_3mb

报告摘要

功率半导体器件是实现电能转换和电源管理的核心元件，主要功能包括变频、变压、整流、功率转换和管理等，兼具节能功效。其应用领域广泛，涵盖移动通讯、消费电子、电动车、轨道交通、工业控制、发电与配电等。功率半导体器件主要分为功率分立器件、功率集成电路（Power IC）和功率模组三类。

IGBT（绝缘栅双极晶体管）是功率半导体器件第三次技术革命的代表性产品，具有高频率、高电压、大电流、易于开关等优良性能，被誉为功率变流装置的“CPU”。目前，IGBT市场主要由欧洲、美国和日本企业占据，中国成为IGBT需求上升最快的国家之一。

功率半导体市场增长迅速：2019年全球功率半导体市场规模为381亿美元，预计2022年将达到约426亿美元，年复合增长率约为3.79%。IGBT市场年复合增长率维持在7%-9%之间，中国成为IGBT需求上升最快的国家之一。
中国市场的潜力巨大：中国是全球最大的功率半导体市场，占全球总需求的43%。功率半导体的国产化进程加快，特别是在军用和新能源汽车领域。
IGBT在新能源汽车中的关键作用：IGBT模块是新能源汽车动力系统的“CPU”，成本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%。因此，IGBT在整车成本中占比约7.5%-10%，是除电池之外成本第二高的元件。
国内厂商具备进口替代潜力：国内厂商在成本和定制化方面具有相对优势，随着技术进步，有望在中高端市场实现突破，推动进口替代进程。

技术演进：IGBT从上世纪80年代至今经历了六代技术演变，包括平面穿通型（PT）、改进的平面穿通型（PT）、沟槽型（Trench）、非穿通型（NPT）、电场截止型（FS）和沟槽型电场-截止型（FS-Trench）等，各项性能指标持续优化。
市场格局：全球IGBT市场由英飞凌、三菱电机、安森美等企业主导，占据约70%的市场份额。中国在IGBT市场中需求量最大，但依赖进口，市场集中度较低。
行业增长动力：
- 军用领域：保障国防安全，加快国产化进程。
- 新能源汽车：成为功率半导体市场增长的主要驱动力，带动IGBT需求上升。
- 5G发展：推动通信基站建设，增加对功率半导体的需求。
- 物联网：促进功率半导体规模化应用，市场渗透率持续上升。
充电桩市场：随着新能源汽车销量增加，充电桩需求上升，成为功率半导体市场增长的重要因素。目前充电桩市场主要使用MOSFET，但IGBT有望成为未来核心器件。
国内厂商优势：扬杰科技、斯达半导、华微电子等企业在功率半导体领域已具备一定竞争力，且在成本和定制化方面具有相对优势。