✓ 整预计2026年中国IGBT市场规模将达到685.78亿元，2022-2026年CAGR有望达21.48%。受益于新能源领域的快速发展，我国IGBT市场不断扩张推向新高点，其中新能源汽车是最重要的驱动力。根据测算，国内新能源汽车IGBT市场规模将从2022年的130.98亿元快速增长至2026年的407.84亿元，年复合增速为32.84%；新能源发电是第二大IGBT增量市场，随着光伏、风电新增装机量的快速提升，我国新能源发电IGBT市场规模将在2026年达到44.19亿元，CAGR为21.34%。下游应用领域中，新能源汽车市场占比最大，2022年从42%有望逐步提升至2026年的60%，其次为工控、变频白电和新能源发电，预期2026年占比分别为18%、15%以及6%，轨道交通体量相对较小，预期2026年占比为1%。在节能减排政策的背景下，工业控制、变频白色家电等节能效果明显的产品近年来市场规模也实现持续稳定增长。

✓ 2021全球IGBT单管和模块TOP3企业(英飞凌、富士电机、三菱电机)均为海外企业，市场份额分别为53%和56%，国内企业士兰微在单管市场中份额为4%，斯达半导和中车时代在模块市场中份额分别为3%和2%，随着国产替代程度加深，国产化率在2023年有望升至32.90%。

✓ 国内IDM 模式的公司较少，绝大多数为上市公司，但在全球市场中占据一定的市场份额，如比亚迪半导、士兰微、中车时代电气等公司。国内主流的芯片生产是采用Fabless 的代工模式，典型公司有斯达半导、宏微科技等，而代工厂根据公司提供的工艺流程和设计版图，生产出各项参数符合设计指标的芯片，华虹宏力目前是国内最先进，最全面的半导体功率器件代工厂

✓ IGBT 是电子电力行业的“CPU”

（1）功率半导体根据集成度可以分为分立器件中的功率器件和集成电路IC 中的功率IC两个大类。半导体产品的分类是一个十分复杂困难的过程，国际上多种分类方法都不可能完美区分出来各种产品种类与规模，目前较多采用WSTS（世界半导体贸易协会）的分类方法。在下图的半导体产品中，功率半导体是包含了功率器件与功率IC 两大类，功率IC 相对来说集成芯片的小功率、小电压产品，功率IC 集成度较高，是指将高压功率器件与其控制电路、外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路，主要应用于手机等小电压产品。功率器件包括二极管、晶体管和晶闸管三大类，其中晶体管市场规模最大，晶体管又细分为IGBT、MOSFET、双极型晶体管等。功率器件是指体积较大，用来处理较大功率、大电压的产品，IGBT属于功率器件的一类产品。

功率半导体产品分类

（2）IGBT 全称为绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应管（MOS）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。下图显示了一种 N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构。IGBT是一个三端器件，正面有两个电极，分别为发射极(Emitter)和栅极(Gate)背面为集电极(Collector)。IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP 晶体管提供基极电流，使IGBT 导通；反之，加反向门极电压消除沟道，流过反向基极电流，使IGBT 关断。

IGBT 结构图

（3）IGBT 是功率半导体中的核心器件，兼具MOSFET 及BJT 两类器件优势，驱动功率小而饱和压降低。金氧半场效晶体管（MOSFET）输入阻抗高、驱动功率小、开关速度快；而双极型三极管（BJT）饱和压降低，BJT 更强调工作功率，MOSFET 更强调工作频率，因此 IGBT 兼有以上两种器件的优点，性能优势显著。

MOSFET、IGBT和 BJT 性能对比

（4）功率半导体的两大功能是开关与电能转换，主要可以依据工作频率与功率大小将功率半导体分为不同类型，IGBT属于功率半导体领域中高电压低频率应用的一种。功率器件通过调节改变电子元器件的功率来实现电源开关和电能转换的功能，主要体现在变频、整流、变压、开关等方面。其应用范围广泛，包括工控、风电、光伏、电动汽车与充电桩、轨交、消费电子等领域。IGBT属于其中偏向高电压、中低频率应用场景的一类产品。一般低压IGBT 常用于变频白色家电、新能源汽车零部件等领域；中压IGBT 常用于工业控制、新能源汽车等领域；高压IGBT 常用于轨道交通、电网等领域。

功率半导体器件应用领域

（5）IGBT 应用范围按照领域的不同主要可以分为三大类：消费类，工业类，汽车类。IGBT单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器；IGBT模块主要应用于大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车（电机控制器、车载空调、充电桩）等领域；而IPM 模块应用于变频空调、变频冰箱等白色家电产品。 

IGBT 应用领域

（6）相比工控与消费类IGBT，车规级IGBT 对产品安全性和可靠性提出更高要求。作为汽车电气化变革的关键制程，IGBT产品在智能汽车中具有不可替代的作用。由于汽车电子本身使用环境较为复杂，一旦失效可能引发严重后果，所以市场对于车规级IGBT 产品的要求要高于工控类与消费类IGBT 产品。对比之下，车规级IGBT 对于温度的覆盖要求更高、对出错率的容忍度更低且要求使用时间也更长、工艺处理和电路设计方面对可靠性和散热性要求更高。具体体现为：

1）车规级IGBT 的工作温度范围广，IGBT需适应“极热”、“极冷”的高低温工况；

2）需承受频繁启停、加减速带来的电流冲击，导致IGBT 结温快速变化，对IGBT 耐高温和散热性能要求更高；

3）汽车行驶中可能会受到较大的震动和颠簸，要求IGBT 模块的各引线端子有足够强的机械强度，能够在强震动情况下正常运行；

4）需具备长使用寿命，要求零失效率。

✓ IGBT 搭乘新能源快车打开增长空间天花板

（1）IGBT 是电动汽车和直流充电桩等设备的核心器件，直接影响电动汽车的动力释放速度、车辆加速能力和高速度，相对来说汽车芯片认证周期高达3-5 年。IGBT主要应用于电动汽车电机驱动、DC/DC升压变换器、双向DC/AC 逆变器，以及充电端的DC/DC 降压变换器。对于电动控制系统，作用于大功率直流/交流(DC/AC)逆变后汽车电机的驱动；对于车载空调控制系统，作用于小功率直流/交流(DC/AC)的逆变；对于充电桩，在智能充电桩中被作为开关元件使用。IGBT模块占电动汽车成本将近10%，占充电桩成本约20%。汽车 IGBT 的技术认证标准极高，IGBT 要进入到汽车供应商行列，需要满足新汽车级标准LV324/AQG324的要求，同时还要满足中国IGBT 联盟和中关村宽禁带联盟等团体标准。认证指标中主要体现在温度冲击、功率循环、温度循环、结温等与全生命周期可靠性。最后，汽车IGBT 还要通过终端汽车客户的认证，一般来说，认证周期在3-5 年。

电动汽车IGBT 应用范围

（3）新能源汽车 IGBT 市场规模测算：

模型假设：（1）全球和中国汽车总销量 2023、2024 年分别保持 2%和 5%左右低速增长，与全球和中国经济增速保持一致，2025、2026 年市场较为饱和，增速放缓；（2）全球新能源汽车销量与全球知名电动汽车市场研究网站保持一致，中国新能源汽车销量与我国国家发展工作规划保持一致；（3）根据 ICV 报告中数据，2022 年新能源车单车 IGBT 价值量为 1902 元，随着新能源汽车电动化程度加深，IGBT单车价值量维持缓慢增长。 根据 IGBT 单车价值量、全球与中国新能源汽车销量数据，测算出 2026 年全球新能源汽车IGBT 市场规模有望达到655.72 亿元，中国新能源汽车IGBT 市场规模2026 年有望达到亿407.84 亿元，2022-2026年 CAGR 为 32.84%，IGBT 在新能源汽车应用市场保持较高增速。

新能源汽车IGBT 市场规模测算

（4）新能源发电前景广阔驱动IGBT 增长

IGBT 是光伏逆变器的“心脏”，在光伏领域中市场需求提速较快。IGBT等功率器件作为光伏逆变器、风电变流器及储能变流器的核心半导体部件，对电能起到整流、逆变等作用，以实现新能源发电的交流并网、储能电池的充放电等功能。其中光伏逆变器是最主要的应用场景，光伏IGBT 对于可靠性的要求非常高，新能源发电输出的电能需要通过光伏逆变器将整流后的直流电逆变为符合电网要求的交流电后输入电网，这种线路需要将IGBT 模块性能的可用性实现最大化以保持电网的稳定性。

新能源发电主要包括风电、光伏、储能三部分，目前风光储装机量大幅提升，发展势头强劲，同时带动IGBT 需求增长。光伏逆变器原材料主要由结构件、电感、半导体器件等构成，半导体器件和集成电路材料主要为IGBT 元器件、IC半导体等。在碳中和背景下，光伏和风力等新能源的应用已成为指向标，中国光伏发电新增装机容量趋势保持逐年上升态势，根据国家能源局数据，2023年 1-8 月份光伏装机容量跳跃式增长至11316 万千瓦，超过2022 年全年新增装机容量8741 万千瓦，随着光伏装机量的持续增长，对IGBT的需求也迅速攀升。逆变器中IGBT 等电子元器件使用年限一般为10 年-15 年，而光伏组件的运营周期是 25 年，所以逆变器在光伏组件的生命周期内至少需要更换一次，这也进一步扩大了IGBT 在光伏系统中的使用量。

中国光伏逆变器和风电变流器IGBT 市场规模测算：

模型假设：（1）全球和国内新增光伏装机量与中国光伏行业协会预测保持一致性，我国光伏行业驶入快车道，而全球发展不确定性因素更高，因此设定同比增速低于我国；（2）光伏组件和光伏逆变器的容配比为1.25；（3）根据 SMM 数据测算出 2022 年光伏逆变器单瓦价格为 0.20 元/W，在降价大趋势下预计 2023 年降至 0.16 元/W，在技术迭代与竞争加剧下逐年持续降低，2026年下降至 0.13 元/W；（4）根据固德威招股说明书 IGBT 在采购金额中占比数据，设定 IGBT 占光伏逆变器成本比例维持在 10%。 我们根据光伏新增装机量预测、光伏逆变器需求量和逆变器单位价格等数据定量分析，测算出全球和国内光伏逆变器IGBT 国内市场规模将从2022 年的36.80 亿元和13.99 亿元逐年增长至2026 年的71.95 亿元和27.30 亿元，2022-2026年复合增速分布为18.25%和18.20%。

✓ 国产IGBT 崛起有望重塑海外寡头垄断格局

（1）技术壁垒：IGBT 的核心生产过程也包括芯片设计、晶圆制造、封测与模块设计三个主要部分，各有其技术难点。

晶圆制造方面，IGBT的正面工艺和标准BCD 的LDMOS 区别相差不大，其背面工艺较为复杂，要求严苛，主要包括三大技术难点：背板减薄、激光退火、离子注入，通过背面薄片工艺的重复性和一致性来确保批量生产的连续性。背面工艺是在基于已完成正面Device 和金属Al 层的基础上，将硅片通过机械减薄或特殊减薄工艺（如Taiko、Temporary Bonding 技术）进行减薄处理，然后对减薄硅片进行背面离子注入，如N 型掺杂 P 离子、P 型掺杂 B 离子，在此过程中还引入了激光退火技术来精确控制硅片面的能量密度。特定耐压指标的IGBT 器件，芯片 厚 度 需 要 减 薄 到100-200μm ， 对 于 要 求 较 高 的 器 件 ， 甚 至 需 要 减 薄 到60~80μm。当硅片厚度减到100-200μm 的量级，后续的加工处理非常困难，硅片极易破碎和翘曲。从8 寸到 12 寸有两个关键门槛：减薄要求从120μm 转成80μm，翘曲更严重，背面高能离子注入（氢离子注入），设备单价高。

IGBT 核心生产流程

（2）客户认可度是 IGBT 厂商的主要市场壁垒。IGBT 模块是下游产品中的关键部件，其性能表现、稳定性和可靠性对下游客户来说至关重要，下游客户将供应链安全稳定作为所考虑首要因素，更倾向于和IGBT 供应商保持长期合作关系，一旦合作后客户粘性大大提升，变更已有长期合作的供应商的意愿较。IGBT模块认证周期较长，替换成本高，下游客户会对于新入场的IGBT 供应商保持相对谨慎的态度，不仅要考虑供应商的实力，产品还要经过单机测试、整机测试、多次小批量试用等多个环节之后才会做出大批量采购决策，采购决策周期较长。IGBT模块的验证测试项目繁多，其中可靠性测试最为重要，是客户关注度最高的性能指标。

✓ 海外龙头主导IGBT 市场

（1）从整个 IGBT 的产业链来看，核心环节几乎都是海外企业为主，但在每一个产业链环节，我国均有企业在积极布局。IGBT的核心产业链中，我国有多个企业积极参与布局，主要分为Fabless、foundry、IDM 三种运作模式。IDM 模式即垂直整合制造商，是指包含电路设计、晶圆制造、封装测试、模块等全环节业务的企业模式；Fabless模式是芯片设计与销售经营模式，即企业自身专注于芯片设计与销售，而将芯片制造外协给代工厂商生产制造的模式；Foundry模式主要负责制造生产环节，根据客户的产品设计，采购原材料来进行加工制造。

海外龙头企业多为IDM 模式，如英飞凌、安森美等企业，国内 IDM 模式的公司较少，绝大多数为上市公司，但在全球市场中占据一定的市场份额，如比亚迪半导、士兰微、中车时代电气等公司。国内主流的芯片生产是采用Fabless 的代工模式，典型公司有斯达半导、宏微科技等，而代工厂根据公司提供的工艺流程和设计版图，生产出各项参数符合设计指标的芯片，华虹宏力目前是国内最先进，最全面的半导体功率器件代工厂。

IGBT 产业链图

（2）全球 IGBT 市场呈现出集中度高，海外厂商英飞凌、富士电机、三菱这TOP3 大企业占据了超过50%的市场份额。根据Omdia 数据，2021年全球 IGBT 单管市场中，中国大陆企业只有士兰微进入前十大厂商中，占据4%的市场份额；2021 年全球 IGBT 模块市场中，中国大陆只有斯达半导和中车时代进入前十大厂商，分别占据3%和 2%。国外巨头英飞凌无论在单管还是模块都处于绝对龙头地位，而国内厂商市场份额较低，且只在某一产品上具备竞争优势。国内厂商和国外厂商存在差距的原因主要是国外厂商成立时间早，比如富士电机成立于1923 年，三菱电机成立于1921 年，技术积累丰富，同时与海外汽车、工控等大型企业合作十分紧密，在技术与生态上优势显著。国内的几大厂商主要集中在1997—2005年，技术追赶较慢，产业资源十分稀缺，但国内企业已经完成 0-1 的技术突破，先从消费级、工业级中低端产品入手逐步打开市场，目前已经有一些企业带来车规级高端产品市场，随着国产化不断深入，国内企业未来迎来加速发展期。

2021 年全球IGBT 单管竞争格局

（3）国内 IGBT 产量稳步提升，国产化率长期不断上升。根据中商产业研究院预计，2023年中国 IGBT 产量有望快速增长达到 3624 万只，自给率也将达到 32.90%，近年来，随着我国 IGBT 技术的不断更新迭代，国产厂商逐步突破产能受限问题，加速产能布局，目前正处于国产替代的增长阶段。

中国IGBT 产量及自给率趋势图

✓ 国内厂商产能逐步释放加速国产替代

国内晶圆产能分布以代工厂产能占据主导，同时多家IDM 厂商在自建产线上扩产，生产的晶圆规格主要集中于6、8 和 12 英寸上，12 英寸难度较大产能相对较低。国内生产IGBT芯片的企业主要有代工厂以及IDM 模式的功率器件企业，我们从以下图表可知， Fabless、IDM、Foundry 的企业都有扩张产能计划，按照面积初步估算国内企业扩产后的总产能相比于目前产能增加幅度在50%以内，并且产能规划在1-3 年内完成，因此我国企业IGBT 的总产能增加在全球对比来看依然不高。产能增长后，企业的产能利用率也有一个爬坡期，最终的销量到客户也需要一个过程。此外，IGBT模块与 IPM 模块也需要相关的产线来制造，根据斯达半导与宏微科技的公告来看，模块的产能增长相对更加简单，但目前IGBT 芯片的自给率都还有空间。综合来看，我国IGBT 芯片的产能扩产相对积极，但总产能在全球占比依然不高，国产化空间依然较大。

国内IGBT厂商主要有：斯达半导体，士兰微，时代电气，闻泰科技，华润微，扬杰科技，华虹半导体，中芯国际，积塔半导体，方正微电子等等。