预计2022年全球IGBT市场规模将达60亿美元

IGBT，中文名称为：绝缘栅双极型晶体管，它是由BJT(双极型三极管)和MOS（绝缘栅型场效应管）组合而成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。它可以实现直流电和交流电之间的转化，或者改变电流的频率，由逆变和变频的作用。 与MOSFET相比，IGBT多应用与高压领域，MOSFET主要应用在高频领域。IGBT一般用在电压范围为600V~6500V的应用上。MOSFET的应用电压相对较低，从十几伏到1000V都有。不过，IGBT的工作频率要比MOSFET低很多，IGBT的工作频率仅为100KHz，而MOSFET的工作频率可达1MHz以上，甚至几十MHz。 图1：2017年全球IGBT市场格局，及主要企业的市场份额。（数据来源：赛迪智库，天风证券研究所） 根据天风证券研究所的估计，2022年全球IGBT市场规模将达到60亿美元。全球IGBT市场的主要竞争者包括英飞凌、三菱电机、富士电机、安森美，以及ABB等企业，前五大企业的市场份额就已经超过了70%。 图2：2016年~2022年全球IGBT市场规模。（资料来源：搜狐科技，天风证券研究所） 目前，国外厂商已经研发出了完善的IGBT产品系列，其中安森美等企业在消费级IGBT领域处于优势地位，ABB、英飞凌和三菱电机在1700V以上的工业级IGBT领域占据优势，而在3300V以上电压等级的应用领域，英飞凌、ABB和三菱电机三家公司基本上居于垄断地位，也代表了国际IGBT技术的最高水平。 图3：国际IGBT市场产业链。 就中国市场而言，中国功率半导体市场占世界功率半导体市场份额的50%以上，但在中高端MOSFET和IGBT器件中，我们90%的功率半导体产品都需要依赖进口。国产IGBT企业要想赶上国际企业，还需要时间。 图4：中国IGBT市场产业链。 IGBT的应用相当广泛，按电压分布来看，消费电子领域使用的IGBT产品主要在600V以下，比如数码相机的闪光灯等；1200V以上的IGBT更多应用在电力设备、汽车电子、高铁和动车组上，比如动车组常用的IGBT模块为3300V和6500V，智能电网使用的IGBT通常为3300V等。 图5：IGBT的应用领域及电压分布。 就目前来说，电机控制系统和充电桩是车用IGBT的主要增长点。电力驱动系统将电能转换为机械能，驱动电动汽车行驶，是控制电动汽车最为关键的部分。IGBT在电力驱动系统中属于逆变器模块，将动力电池的直流电逆变成交流电提供给驱动电动机。 IGBT约占新能源汽车电机驱动系统及车载充电系统成本的40%，折合到整车中，约占总成本的7~10%，其性能直接决定了整车的能源领用率。不过汽车半导体行业的认证周期长，标准非常严苛。 此外，轨道交通和智能电网是也使用IGBT比较多的应用。高铁如果想要在端时间内将时速从零提升到300公里，就需要IGBT的帮助，因为IGBT可以确保牵引变流器及其他电动设备所需要的电流和电压精准可靠。据说，目前轨道交通方面的IGBT产品，我国基本实现了国产化。 在智能电网方面，会用到IGBT的地方由发电端、输电端、变电端和用电端。在发电端，像风力发电和光伏发电等新能源中的整流器和逆变器都需要用到IGBT模块；在输电端，特高压直流输电中FACTS柔性输电技术需要大量使用IGBT功率器件；在变电端，IGBT是电力电子变压的关键器件；在输电端，家用LED照明灯等应用对IGBT也有着大量的需求。