igbt前景如何（国内IGBT厂商全梳理）

文章首发-公众号：钻石研报。来源：申港证券。

比亚迪已经正式下单士兰微车规级IGBT，订单金额达亿元级。获得订单的不仅是士兰微，还有斯达半导、时代电气、华润微等，只要通过比亚迪验证导入的厂商几乎都有份。国内士兰微、华润微、新洁能、华微电子、比亚迪、宏微科技均已经拥有中低压IGBT产品的生产能力，而具备高压IGBT芯片生产能力的中国厂商则只有时代电气和斯达半导两家。

一、低压IGBT厂商

1、士兰微电子

公司是国内大型IDM半导体产品生产企业，主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED(发光二极管)产品等三大类，经过将近二十年的发展，公司从一家纯芯片设计公司延伸发展成设计制造一体化的企业。

IGBT技术进展：2021年上半年，基于公司自主研发的V代IGBT和FRD芯片的电动汽车主电机驱动模块，已在国内多家客户通过测试，并在部分客户开始批量供货。

IGBT业务营收情况：2020年IGBT产品（器件 PIM模块）营业收入超2.6亿元，较上年同期增长60%。

2、华润微电子

华润微电子是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业（IDM）。公司产品设计自主、制造全程可控，在分立器件及集成电路领域均已具备较强的产品技术与制造工艺能力，形成了先进的特色工艺和系列化的产品线。

公司按照产品划分组织架构。公司的功率器件事业群包括低压MOSFET产品、高压MOSFET、双极和特种器件以及IGBT产品。公司的IGBT产品分为单管和模块产品。IGBT单管主要为600V-1350V产品，模块产品则均为1200V。

IGBT技术进展：IGBT技术从6英寸升级到8英寸，自主研发的8英寸1200V、650VIGBT工艺平台已建立完成。同时公司将加大IGBT工艺技术和产品研发投入，持续推进6英寸平台技术升级，加快8英寸产品系列化与上量，推动产品模块化及上量，同期开发高电压段的IGBT和FRD产品，应用于智能电网等高端应用领域，通过拓展产品应用领域，扩大IGBT产品的市场影响力及占有率。

2020年，华润微电子IGBT销售额超过1亿元，同比增长75%。目前公司有1条12英寸晶圆产线在建，预计投入金额117.5亿元。

3、新洁能

公司是国内最早同时拥有沟槽型功率MOSFET、超结功率MOSFET、屏蔽栅功率MOSFET及IGBT四大产品平台的本土企业之一，产品电压已经覆盖了12V~1350V的全系列产品、达1300余种，为国内MOSFET等功率器件市场占有率排名前列的本土企业。

IGBT技术进展：在已量产IGBT-B系列产品基础上工艺优化，进一步提升产品良率。完成IGBT-C 650V系列产品开发，在相同开关损耗条件下，饱和压降可以降低10%~15%。完成1200V中低频和高频IGBT芯片开发，产品电流规格覆盖15A~100A，形成了完整的产品系列。逆导IGBT产品已经具备量产条件，可以将续流二极管集成到IGBT芯片中。

产能情况：2020年度，公司8英寸芯片实现代工厂回货27.50万余片，12英寸芯片实现回货1.32万余片。

经营模式：公司主要为Fabless模式，并向封装测试环节延伸产业链，芯片主要由公司设计方案后交由芯片代工企业进行生产，功率器件主要由公司委托外部封装测试企业对芯片进行封装测试而成。公司全资子公司电基集成新建并持续扩充完善先进封测产线，目前已实现部分芯片自主封测并形成特色产品。

客户情况：公司已经进入的下游应用领域龙头客户如：中兴通讯、富士康、宁德时代、海尔、美的、九号公司、三星电子、视源股份、TP-LINK、星恒电源、宇视科技、长城汽车、昕诺飞（飞利浦照明）、宝时得、比亚迪、德朔实业、飞毛腿、高斯宝、公牛电器、杰华特、金升阳、晶丰明源、拓邦股份、无锡晶汇、大疆创新等。

4、华微电子

公司主要从事功率半导体器件的设计研发、芯片制造、封装测试、销售等业务。公司坚持生产、研发、储备相结合的技术开发战略，不断向功率半导体器件的中高端技术及应用领域拓展。公司发挥自身产品设计、工艺设计等综合技术优势，已建立从高端二极管、单双向可控硅、MOS系列产品到第六代IGBT国内最齐全、最具竞争力的功率半导体器件产品体系，正逐步由单一器件供应商向整体解决方案供应商转变；同时公司积极向新能源汽车、军工等领域快速拓展，并已取得明显效果。

IGBT技术进展：IGBT薄片工艺、Trench工艺、寿命控制和终端设计技术等国内领先，达到国际同行业先进水平。

IGBT经营计划：拓展白色家电、工业变频、UPS和新能源领域IGBT产品的份额；开发新一代Trench FS IGBT产品和逆导型IGBT产品平台；丰富PM和IPM模块产品，并积极推进在工业和家电内的市场应用。

5、比亚迪

比亚迪旗下的比亚迪半导体是其市场化战略布局的重要里程碑，于今年六月获深交所受理其分拆上市申请，进程稳步推进。比亚迪半导体作为国内自主可控的车规级IGBT领导厂商，本次分拆将有利于比亚迪半导体拓宽融资渠道、提升品牌知名度和优化公司治理结构，通过加强资源整合能力和产品研发能力形成可持续竞争优势，充分利用国内资本市场。

比亚迪半导体可提供包含裸芯片、单管、功率模块等不同形式的IGBT产品，芯片产品覆盖650V、750V、1200V电压平台。

比亚迪IGBT产品应用领域。比亚迪IGBT产品广泛应用于工控领域、变频家电领域、新能源汽车领域等。在汽车半导体领域和工业领域，IGBT芯片、IGBT模块、IGBT单管均有应用，额定电压从650V到1200V不等。家用电器领域，主要使用IGBT单管，额定电压650V。

光伏逆变领域，主要使用IGBT模块，产品系列包括genePACK3、Mini PIM 1、Mini PIM 2、V-DUAL 1等系列，额定电压1200V。

6、宏微科技

公司主要从事以IGBT、FRED为主的功率半导体芯片、单管、模块和电源模组的设计、研发、生产和销售，IGBT、FRED单管和模块的核心是IGBT芯片和FRED芯片，公司拥有自主研发设计市场主流IGBT和FRED芯片的能力。

IGBT芯片、单管：IGBT芯片目前公司主推是第三代产品，第四代已开发成功280-400A针对车用模块用的额定电压750V芯片，相比第三代电流密度提升约30-40%；第五代目前已开发成功75A 650V的芯片，适用于单管封装，相比第三代电流密度提升约30%-40%；同时公司针对不同领域正在开发第六代1200V和第七代650-1700V芯片，相比第三代预计电流密度分别提升约10%-15%和30-40%。

IGBT模块：IGBT模块将跟随IGBT芯片同步升级，相同封装下可以实现更高电流等级的输出，采用第六代和第七代芯片的使用，可以使得IGBT模块的电流密度提升20%-40%。

公司主营业务中芯片、单管完全采用自研芯片，模块产品分别采用自研芯片和外购芯片。公司依靠自身技术、工艺、人才、管理等优势的长期积累，成功实现了IGBT、FRED等功率半导体器件（涵盖芯片、单管、模块及电源模组）的多类型产品布局。公司依托良好的技术优势及敏锐的市场洞悉能力，通过技术创新、产品外延等手段不断延伸产品线，扩大产品系列。同时，为了解决客户的痛点并提高客户的市场竞争力，公司在标准产品技术创新的基础上，与客户深度合作开发定制产品。

公司现已形成了较强的具有自主知识产权的IGBT、FRED芯片设计能力，包括芯片版图设计和工艺设计、封装设计与制造、特性分析与可靠性试验、失效分析与应用研究等，并积累了大量的规模化生产和质量控制管理经验，产品质量和服务水平赢得了客户的广泛认可。公司根据市场和客户的需求，系列化地研发和生产功率半导体芯片、单管、模块和电源模组产品。目前公司产品已涵盖IGBT、FRED芯片及单管产品100余种，IGBT、FRED、整流二极管及晶闸管等模块产品400余种。

公司产品性能与工艺技术处于行业先进水平，产品集中应用于工业控制，如变频器、逆变电焊机、UPS电源等；部分产品应用于新能源发电，如光伏逆变器、SVG（静止无功补偿器）、APF（有源电力滤波器）等；新能源汽车，如新能源大巴汽车空调、新能源汽车电控系统、新能源汽车充电桩；白色家电，如空调、电冰箱、微波炉等领域。

二、高压IGBT

1、时代电气

时代电气是我国轨道交通行业具有领导地位的牵引变流系统供应商，具备研发、设计、制造、销售及服务的综合能力。在轨道交通行业，公司的高压IGBT产品大量应用于我国轨道交通核心器件领域；在输配电行业，公司生产的3300V等系列IGBT批量应用于柔性直流输电、百兆级大容量电力系统，为我国柔性输配电工程的建设提供核心技术保障；在新能源汽车行业，公司最新一代产品已向国内多家龙头汽车整车厂送样测试验证，有助于构建我国新能源汽车核心器件自主技术及产业化体系。

IGBT芯片技术：自主研发。通过深入开展IGBT芯片元胞技术、终端技术与背面技术研究，构建了以“U”型槽与软穿通为核心特征的高压平面栅IGBT芯片技术体系，以“沟槽 软穿通”与“精细沟槽”两代技术为支撑的低压沟槽栅IGBT技术体系，拥有缓冲层、超薄片、高可靠性半绝缘钝化功能薄膜、全局与局域寿命控制等全套特色先进工艺技术的8英寸专业IGBT芯片制造平台，全面掌握具有完全自主知识产权的高低压IGBT及配套FRD芯片的设计与制造工艺技术，全系列芯片产品广泛应用于轨道交通、电网、新能源等领域。

车规级逆导IGBT研制：建设低压逆导IGBT设计及工艺技术平台，完成750V精细沟槽逆导IGBT产品定型与小批量应用。通过本项目的实施，公司将掌握一套完整的汽车级逆导IGBT芯片产品的技术，有利于公司在国内外市场上树立技术优势和品牌效应。

产品分类：IGBT是由BJT和MOS组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面优点。时代电气IGBT产品分为IGBT芯片和IGBT模块。

IGBT芯片：公司IGBT芯片技术覆盖750V-6500V全电压等级，第四代平面栅DMOS 技术应用在1700V-6500V的高电压领域，如轨道交通、电网。第五代沟槽栅TMOS技术覆盖750V-6500V全电压等级，完成全系列IGBT&FRD芯片系列化开发，满足新能源汽车、风电、工业变流等应用需求。

IGBT模块：IGBT模块产品型谱覆盖750V-6500V全电压等级，其中高压IGBT模块采用第四代DMOS芯片，具有低导通压降、软关断特性、裕量大等特点，批量应用于电力机车、高速动车组、地铁等轨道交通领域，以及其他大功率变频器装置领域；中低压IGBT模块具有散热性能好、高电流密度、高可靠性等特点，已批量应用于新能源汽车、风电、光伏、变频器、SVG、中频感应加热等领域。

2、斯达半导

公司主营业务是以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。IGBT模块的核心是IGBT芯片和快恢复二极管芯片，公司自主研发设计的IGBT芯片和快恢复二极管芯片是公司的核心竞争力之一。

公司IGBT产品电流范围覆盖5A-3600A，电压范围覆盖600V-3300V，是我国仅有的两家具备高压IGBT产品的厂商之一。公司产品广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域。

IGBT芯片、快恢复二极管芯片的设计：国内IGBT芯片和快恢复二极管芯片主要依赖进口，国内可以自主研发IGBT芯片和快恢复二极管芯片的公司较少。发行人已经成功研发出FS-Trench型IGBT芯片并实现规模化量产。同时发行人已经成功研发出可多个芯片并联的快恢复二极管芯片，其具备正温度系数、漏电流小的特性。以上两种芯片已成功应用于大功率工业级和车用级模块，打破了大功率工业级和车用级模块完全依赖进口芯片的被动局面。

IGBT芯片、快恢复二极管芯片的生产：在IGBT芯片、快恢复二极管芯片生产过程中，公司主要负责向代工厂商提供芯片设计和具体生产工艺步骤。公司具备成熟的IGBT芯片及快恢复二极管芯片的生产工艺，并通过与代工厂的多年合作，规模化生产出各项参数符合设计指标的芯片。

IGBT模块的设计、制造和测试：IGBT模块工艺较为复杂，设计制造流程较为繁琐。由于国外企业起步较早，制造经验较为丰富，其制造工艺普遍领先于国内企业。斯达股份通过十几年的钻研，不仅拥有了先进的制造工艺及测试技术，亦将其成功运用于实际生产中，并在IGBT高端应用领域具备竞争优势，目前已成为国内汽车级IGBT模块的领军企业。

公司IGBT模块的主要客户群体为工业控制及电源、新能源和变频白色家电等行业。报告期内，公司客户数量不断增加，主要客户所处行业不断扩展。2015年以来，随着新能源行业的大力发展，公司产品已经进入了新能源汽车、光伏、风力发电等行业，未来公司的主要客户群体所处行业会进一步丰富。

IGBT产品发展方向。公司正在开展3300V-6500V高压IGBT的研发：利用公司第六代Fieldstop Trench芯片平台及大功率模块生产平台，研发应用于轨道交通和输变电等行业的3300V-6500V高压IGBT产品。

三、主要IGBT厂商财务状况对比

1、营业收入。

从营业收入情况来看，近三年营业收入最高的为时代电气，2018-2020年营收分别达到156亿元、163亿元、160亿元，远超其他厂商，但2020年营收较2019年出现小幅下滑。而其他几家厂商2020年营收都出现增长，增长最快的为士兰微（增长37.6%）、宏微科技（增长27.7%）、新洁能（增长23.6%）和斯达半导（增长23.6%）。

2、营业利润。

从营业利润来看，利润最高的仍为时代电气，但近三年呈现连年下滑趋势。而斯达半导和宏微科技近三年呈现连年上升态势。斯达半导2019年、2020年营业利润分别增长32.8%、41.4%。宏微科技2019年、2020年营业利润分别增长50.3%、157.3%。2020年表现亮眼的还有华润微，营业利润增幅高达124.3%。

3、销售毛利率。

从销售毛利率来看，各家厂商近三年均保持在19%以上。整体来看，毛利率最高的为时代电气，2018、2019、2020年毛利率分别为37.5%、38.9%、37.2%。毛利率最低的为华微电子，且连续两年毛利率下滑，2018、2019、2020年毛利率分别为22.8%、20.5%、19.1%。斯达半导近三年毛利率持续走高。

4、研发投入。

从研发投入看，时代电气的研发费用远高于其他几家。2018、2019、2020年研发费用分别为14.4亿元、16.1亿元、16.9亿元。各家厂商近三年研发费用均呈现连年增长的态势。

5、研发费用占营收比重。

从研发费用占营收比重来看，时代电气、士兰微是占比最高的两家企业。时代电气2018、2019、2020年研发费用占营收比重分别为9.22%、9.85%、10.52%，逐年提升。士兰微2018、2019、2020年研发费用占营收比重分别为10.38%、10.75%、10.02%。而研发投入占营收比重最低的为华微电子，2018、2019、2020年研发费用占营收比重分别为2.15%、2.60%、3.85%。

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