2023IGBT行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研

• 黃文玉 2023年6月21日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 559 31
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IGBT，絕緣柵雙極型晶體管，是由雙極型三極管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有金氧半場(chǎng)效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

IGBT，絕緣柵雙極型晶體管，是由雙極型三極管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有金氧半場(chǎng)效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

能夠根據(jù)工業(yè)裝置中的信號(hào)指令來(lái)調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、頻率、相位等，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控的目的。根據(jù)封裝形式的不同，可以分為IGBT單管和IGBT模塊，由一個(gè)IGBT芯片和一個(gè)FRD續(xù)流二極管芯片封裝組成的是IGBT單管，由多個(gè)IGBT芯片和多個(gè)FRD續(xù)流二極管芯片封裝組成的是IGBT模塊。

IGBT行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷追Q電力電子裝置的“CPU”，作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。憑借巨大的市場(chǎng)需求，下游應(yīng)用行業(yè)快速發(fā)展，在穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及有利的政策等背景下，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速發(fā)展，從2015年的986億美元增長(zhǎng)至2021年的1925億美元，年均復(fù)合增速為11.8%。

IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續(xù)流二極管芯片)通過(guò)特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品;封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上;IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點(diǎn);當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說(shuō)的IGBT也指IGBT模塊;隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進(jìn)，此類產(chǎn)品在市場(chǎng)上將越來(lái)越多見(jiàn)。

IGBT模塊產(chǎn)業(yè)鏈主要包括IGBT芯片設(shè)計(jì)、制造、模塊封測(cè)三大部分，而根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋程度，可以行業(yè)分為IDM、Fabless和Foundry三種運(yùn)作模式。其中IDM模式覆蓋了芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三個(gè)部分;Fabless模式僅覆蓋了芯片的設(shè)計(jì)部分;Foundry模式則只覆蓋了制造、封測(cè)部分，不參與芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

作為電力電子重要大功率主流器件之一，IGBT已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家用電器、交通運(yùn)輸、電力工程、可再生能源和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。在工業(yè)應(yīng)用方面，如交通控制、功率變換、工業(yè)電機(jī)、不間斷電源、風(fēng)電與太陽(yáng)能設(shè)備，以及用于自動(dòng)控制的變頻器。在消費(fèi)電子方面，IGBT用于家用電器、相機(jī)和手機(jī)。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)IGBT市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

近年來(lái)，全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模保持連年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，根據(jù)Markets and markets數(shù)據(jù)，全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模從2012年的32億美元增長(zhǎng)至2021年的70.9億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為6.6%，2021年，全球IGBT的市場(chǎng)規(guī)模為70.9億美元，同比增長(zhǎng)6.6%。從2021年全球IGBT市場(chǎng)區(qū)域分布來(lái)看，亞太地區(qū)的市場(chǎng)占比為58%，占比超全球一半，遠(yuǎn)高于北美地區(qū)11%和歐洲地區(qū)23%的市場(chǎng)份額。

IGBT功率模塊采用IC驅(qū)動(dòng)，各種驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，高性能IGBT芯片，新型封裝技術(shù)，從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發(fā)展，其產(chǎn)品水平為1200—1800A/1800—3300V，IPM除用于變頻調(diào)速外，600A/2000V的IPM已用于電力機(jī)車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術(shù)是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB，用于艦艇上的導(dǎo)彈發(fā)射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術(shù)組裝PEBB，大大降低電路接線電感，進(jìn)步系統(tǒng)效率，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)成功第二代IPEM，其中所有的無(wú)源元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能化、模塊化成為IGBT發(fā)展熱門。

IGBT行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析

新能源汽車是IGBT行業(yè)應(yīng)用規(guī)模最大的領(lǐng)域，隨著近年來(lái)新能源汽車迅猛發(fā)展，其已然成為IGBT行業(yè)規(guī)模最主要的增量市場(chǎng)之一。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量達(dá)354.5萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)159.52%，銷量達(dá)352.1萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)157.57%。

隨著近年來(lái)全球IGBT行業(yè)發(fā)展向好，其市場(chǎng)規(guī)模也隨之逐年遞增。據(jù)資料顯示，2021年全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模約為70.9億美元，同比增長(zhǎng)6.6%。從全球IGBT行業(yè)應(yīng)用情況來(lái)看，工業(yè)控制、新能源汽車和新能源發(fā)電是最主要的需求領(lǐng)域，需求占比之和約為74%。其中工業(yè)控制占比約為37%，新能源汽車占比約為28%，新能源發(fā)展占比約為9%。

我國(guó)IGBT的產(chǎn)銷量規(guī)模也隨之不斷增長(zhǎng)，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的IGBT市場(chǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)IGBT產(chǎn)量為2580萬(wàn)只，同比增長(zhǎng)27.7%;需求量為13200萬(wàn)只，同比增長(zhǎng)20%。從我國(guó)IGBT應(yīng)用結(jié)構(gòu)情況來(lái)看，工業(yè)控制、新能源汽車、新能源發(fā)電已然是IGBT主要的應(yīng)用領(lǐng)域。其中新能源汽車占比約為31%，工業(yè)控制占比約為20%，新能源發(fā)電占比約為11%。

目前，英飛凌等頭部企業(yè)在第七代IGBT上已經(jīng)達(dá)到量產(chǎn)水平。由于IGBT的生命周期較長(zhǎng)，產(chǎn)品迭代速率不追求你摩爾定律，使用周期較長(zhǎng)，雖然老一代產(chǎn)品的損耗較大，但其芯片的面積較大，穩(wěn)定性較好，部分領(lǐng)域仍會(huì)選擇使用舊代產(chǎn)品，因此，IGBT在市場(chǎng)上呈現(xiàn)多代共存的狀態(tài)。

IGBT行業(yè)未來(lái)發(fā)展前景預(yù)測(cè)

IGBT作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)能源需求量大幅上升，在節(jié)能減排政策的背景下，新能源發(fā)電、新能源汽車等節(jié)能效果明顯的產(chǎn)品近年來(lái)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。

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