行业主要上市公司：宏微科技 ( 688711 ) ;斯达半导 ( 603290 ) ;华润微 ( 688396 ) ;时代电气 ( 688187 ) ;士兰微 ( 600460 ) ;比亚迪 ( 002594 ) 等

本文核心数据：IGBT 芯片市场规模，产量，需求量，价格走势

行业概况

1、定义

IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor ) ，绝缘栅双极型晶体管，是由 ( Bipolar Junction Transistor，BJT ) 双极型三极管和绝缘栅型场效应管 ( Metal Oxide Semiconductor，MOS ) 组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有 ( Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET ) 金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管 ( Giant Transistor，GTR ) 的低导通压降两方面的优点。GTR 饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大 ;MOSFET 驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT 综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。

功率半导体按器件集成度可以分为功率分立器件和功率 IC 两大类。本文所指 IGBT 芯片是指具有独立功能的，用于实现功率转换的芯片产品，是 IGBT 分立器件的核心组成部分，经封装后成为 IGBT 单管、IGBT 模组等。

2、产业链剖析：不同业务模式企业主要参与环节各异

IGBT 芯片产业链上游主要是原材料，包括晶圆、硅片、光刻胶等 ; 产业链中游主要为 IGBT 芯片的设计及制造，在此环节，根据企业业务模式的不同，IDM 模式下的企业参与设计和制造全流程，fabless 模式下的企业主要参与设计环节，通过代工方式减少设备投入风险，因此该类企业的芯片制造环节主要交由专业半导体、芯片制造企业进行生产。产业链下游，经过封装和测试的 IGBT 模块、单管等产品广泛应用于消费电子、家电、工控、轨交等领域。

IGBT 芯片产业链上游主要为原材料供应商和设备供应商，如中环股份、SK 海力士、环球晶圆等 ; 产业链中游主要是 IGBT 芯片设计、制造企业，包括中车时代电气、士兰微等 ; 国外厂商主要有英飞凌、三菱电机等 ; 下游主要为 IGBT 单管、模块制造商，包括宏微科技、斯达半导体等。

行业发展历程：技术迭代速度加快

上世纪 80 年代起，IGBT 开启工业化应用，目前已经涌现出了七代不同的 IGBT 技术方案，但这些方案主要由英飞凌、三菱电机等海外知名厂商主导，中国本土厂商进场较晚，叠加贸易摩擦，导致中国 IGBT 产品严重滞后于国际巨头 IGBT 产品。

中国 IGBT 产品目前仍以 1、2、3、4 代为主，与国际巨头英飞凌、三菱电机等差距在 10 年以上，而步入第 5 代后，预计差距将缩短为 10 年，第 6、7 代产品差距将在 5 年以内。

行业政策背景：政策加持，推动技术攻关

中国 IGBT 芯片相关政策规划较为丰富，在众多国家顶层政策规划文件中均有所涉及。如 2021 年 11 月发布的《" 十四五 " 国家信息化规划》中明确指出，加快集成电路关键技术攻关。推动计算芯片、存储芯片等创新，加快集成电路设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发，推动绝缘栅双极型晶体管 ( IGBT ) 、微机电系统 ( MEMS ) 等特色工艺突破。

行业发展现状

1、市场供不应求，国产化率有待提升

根据 Yole 的数据显示，2019-2021 年我国 IGBT 行业的产量分别为 1550 万只、2020 万只、2580 万只。考虑到 IGBT 行业主要产品是模块，而模块主要采用多个 IGBT 芯片并联方式，模块内 IGBT 芯片用量主要与整体电流、电压规格相关 ; 且我国 IGBT 厂商部分芯片采购于英飞凌等国际巨头，并非完全自产自销，综上，若以 1：2.5 的比例测算，2021 年我国 IGBT 芯片产量约为 6450 万片。

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2、国内主流 Fabless 业务模式

IGBT 行业有两种主流经营模式，分别是 IDM 模式和垂直分工模式。

IDM 模式 ( Integrated Device Manufacture，垂直整合制造 ) ，是指包含电路设计、晶圆制造、封装测试以及投向消费市场全环节业务的企业模式，IGBT 芯片、快恢复二极管芯片设计只是其中的一个部门，同时企业拥有自己的晶圆厂、封装厂和测试厂。该模式对企业技术、资金和市场份额要求极高，目前仅有英飞凌、三菱等少数国际巨头采用此模式。

Fabless ( 垂直分工模式 ) ，是 Fabrication ( 制造 ) 和 less ( 没有 ) 的组合，是 20 世纪 80 年代开始逐渐发展起来的产业链专业化分工的商业模式。该模式下在各主要业务环节分别形成了专业的厂商，即包括上游的集成电路设计企业 ( Fabless ) 、中游的晶圆代工厂和下游的芯片封装测试厂。该模式下，Fabless 企业直接面对终端客户需求，晶圆代工厂以及封装测试厂为 Fabless 企业服务。Fabless 企业只从事集成电路的设计环节，处于产业链上游，技术密集程度较高，芯片设计厂商在该种模式下起到龙头作用，统一协调芯片设计后的生产、封测与销售。

与 IDM 厂商相比，Fabless 企业进行集成电路设计的资金、规模门槛较低，有效降低了大规模固定资产投资所带来的财务风险，企业能够将自身资源更好地集中于设计开发环节，最大程度地提高企业运行效率，加快新技术和新产品的开发速度，提升综合竞争能力。

IGBT 芯片行业中，采用 Fabless 模式的代表企业有宏微科技、斯达半导体。以宏微科技为例，公司的 IGBT 芯片主要由华虹宏力、Newport Wafer Fab Limited 负责代工，公司负责提供 IGBT 芯片设计方案，由代工企业自行采购原材料硅片进行芯片制造。

目前，我国 IGBT 设计环节代表企业有中科君芯、西安芯派等 ; 制造环节的代表企业有华虹宏力、深圳方正微等 ; 模组环节有深圳比亚迪、宏微科技等 ;IDM 模式的代表企业有中车株洲时代、中环股份、中航微电子等。

3、芯片价格受工艺、技术水平及物流运输成本等因素影响

根据宏微科技和斯达半导招股说明书显示，两家公司均会向英飞凌等头部厂商采购 IGBT 芯片。比如宏威科技的 IGBT 芯片一部分来自于外购，一部分来自于自研。其中，自研 IGBT 芯片由公司负责提供芯片设计方案，由代工企业自行采购原材料硅片进行芯片制造，公司向代工企业支付的采购费用包含材料及加工费成本，计入芯片 ( 自研 ) 采购。从公司芯片采购单价角度分析，公司外购芯片价格高于自研芯片，主要受到工艺、技术水平及物流运输成本等因素影响，主要在 7.6-8.6 元 / 片价格范围内波动。而国产自研芯片价格相对略低，价格区间主要在 5.2-6.2 元 / 片。

注：斯达半导 2019 年数据为 1-6 月 ; 宏微科技自研芯片主要为 IGBT 芯片。

4、IGBT 芯片设计及制造市场竞争情况

我国在 IGBT 芯片设计有所布局的企业包括中科君芯，西安芯派，紫光微，达新，科达，比亚迪半导体、中车时代电气、宏微科技、斯达半导体等。主要从事功率器件 ( 包括 IGBT ) 晶圆代工生产的企业有中心国际，华虹宏力，上海先进 ( 积塔 ) ，方正微，华润上华，芯恩，中芯集成等。根据 Chip Insights 发布的《2021 年全球专属晶圆代工排行榜》，中芯集成的营业收入排名全球第十五，中国大陆第五 ; 华虹集团 ( 包括华虹半导体和上海华力 ) 的营业收入排名全球第五，中国大陆第二 ;华润微、士兰微、华微电子为 IDM 企业，未纳入该排行榜。

注：华虹半导体2022 年数据为上半年数据。

5、IGBT 芯片市场规模分析

2014 年，我国 IGBT 行业市场规模为 79.8 亿元，到 2020 年，我国 IGBT 行业市场规模达到 197.7 亿元，年均复合增长率达 16.32%。初步统计，2021 年，我国 IGBT 市场规模约为 229.3 亿元。

2028-2021 年，我国主要 IGBT 模块厂商斯达半导毛利率分别为 29.41%、30.6%、31.56%、36.7%。据此估测 IGBT 模块毛利率在 30% 左右。

根据宏微科技招股说明书，2018-2020 年期间，公司主要客户台达集团定制模块中英飞凌芯片成本占台达集团定制模块成本比例分别为 50.02%、60.69% 和 61.72%，芯片成本占比较高。另根据行业数据，IGBT 芯片设计制造和 IGBT 封装，这两者的价值比大致为 6：4 或 5：5。

综上，IGBT 芯片和 IGBT 模块市场规模比例约为 1：3。若以此比例测算，2021 年，IGBT 芯片市场规模约为 76.4 亿元。

行业竞争格局

1、区域竞争：长三角地区代表企业数量最多

从中国 IGBT 行业竞争者区域分布状况来看，以江苏、浙江为代表的长三角地区代表性企业数量最多，代表性企业如士兰微、斯达半导等。其他行业内代表企业分布较为分散，如华微电子位于吉林 ;时代电气位于湖南 ; 比亚迪半导体位于广东等。

2、企业竞争：斯达半导率先应用第七代 IGBT 技术

中国 IGBT 芯片行业代表性企业从技术格局来看，斯达半导应用第七代 IGBT 技术，电压覆盖范围为 100-3300V; 华微电子布局第六代 IGBT 技术，电压覆盖范围为 360-1350V; 士兰微、时代电气、宏微科技应用第五代 IGBT 技术 ;新洁能主要应用第四代 IGBT 技术。

从 IGBT 芯片产品主要应用领域来看，时代电气、斯达半导两家企业覆盖领域较广，时代电气 IGBT 芯片主要应用领域覆盖了轨交、车载、光伏、风电、工控等，斯达半导 IGBT 芯片主要应用领域覆盖车载、光伏、风电、工控、家电等。

从中国 IGBT 芯片代表性企业营收状况来看，2021 年，时代电气营收超过 150 亿元，庞大的规模体量为 IGBT 芯片发展提供了坚实平台，IGBT 芯片所处的新兴装备业务板块在 2021 年实现了 25.72 亿元 ; 其次为华润微，营收为 92.49 亿元，实力较强，产品及方案业务营收达到了 43.57 亿元 ; 再次为士兰微，营收为 71.94 亿元，其中分立器件业务营收达到了 38.13 亿元。

从代表性企业 IGBT 芯片业务经营模式来看，时代电气、华润微、士兰微等营收规模较大的企业均采用 IDM 模式 ; 而斯达半导、新洁能、宏微科技等营收规模较小的企业则多使用 Fabless 模式。

注：由于行业内代表性企业未详细披露 IGBT 芯片业务营收状况，此处用各企业 IGBT 芯片相关业务营收进行分析。

行业发展前景及趋势预测

1、" 十四五 " 规划对行业发展起指导作用

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》在作为我国 " 十四五 " 时期根本性政策规划文件，对我国 " 十四五 " 时期发展有着重要指导作用。其中明确指出，在事关国家安全和发展全局的基础核心领域，制定实施战略性科学计划和科学工程。瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。从国家急迫需要和长远需求出发，集中优势资源攻关新发突发传染病和生物安全风险防控、医药和医疗设备、关键元器件零部件和基础材料、油气勘探开发等领域关键核心技术。

2、2027 年市场规模有望突破 180 亿元

据 Yole 分析及行业研究机构预测，2025 年中国 IGBT 市场规模达 458 亿元，2020-2025 年 CAGR 达 21%; 中国 IGBT 市场规模达 732 亿元，2020-2030 年 CAGR 达 15%。虽然随着我国 IGBT 芯片技术的提升及国产替代，IGBT 芯片价格有望进一步降低，但由于目前中国 IGBT 产品目前仍以 1-4 代为主，与国际巨头英飞凌、三菱电机等差距在 10 年以上，而步入第 5 代后，预计差距将缩短为 10 年，第 6、7 代产品差距将在 5 年以内。则中短期内技术进步带来的产品价格下降不在中短期预测考虑范围内，若以芯片设计和模块封测 1：3 的价值量测算，2027 年我国 IGBT 芯片市场规模约为 184 亿元。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国 IGBT 芯片行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业规划、园区规划、产业招商、产业图谱、产业链咨询、技术咨询、IPO 募投可研、IPO 业务与技术撰写、IPO 工作底稿咨询等解决方案。

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