IGBT行業深度報告：下游需求旺盛國產替代持續導入估值漸趨合理-220505（27頁）.pdf

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1、 請閱讀最后一頁的免責聲明 1 2022 年年 05 月月 05 日日 證券研究報告證券研究報告行業深行業深度度報告報告 I IGBTGBT 行業行業 下游需求下游需求旺盛，國產替代持續導入，估值漸趨合理旺盛，國產替代持續導入，估值漸趨合理 I IGBTGBT 行行業業深度報告深度報告 看看好好 投資要點投資要點 IGBTIGBT 下游應用廣泛，下游應用廣泛， 行業行業驅動邏輯已驅動邏輯已由漲價由漲價向需求轉換。向需求轉換。 IGBT是進行能量轉換與傳輸的核心元器件，在新能源汽車、消費電子、光伏發電、工業控制、智能電網和軌道交通中均有廣泛應用。目前，IGBT 行業下游需求較為旺盛，產品驅動邏輯

2、已由漲價向需求轉換，未來行業景氣度持續性有保障。此外，美國加息預期下強烈，十年期國債收益率飆升，疊加俄烏戰爭升級和國內疫情反復，加劇全球半導體產業鏈供給不確定性，IGBT 行業自 2022 年以來大幅回調，目前行業調整較為充分。行業估值水平由高點的 60 倍-70 倍降低至 43.81 倍，處于近五年56.20%分位，逐漸進入合理區間，行業配置價值漸顯。 新能源汽車和光伏行業高景氣，新能源汽車和光伏行業高景氣，提供提供 IGBTIGBT 行業行業最主要增量最主要增量市市場場。新能源汽車和光伏和是 IGBT 下游最主要的應用，市場需求占比超過 40%，在國家碳中和戰略背景下，新能源汽車和光伏行業

3、高景氣，對 IGBT 產品需求旺盛，是 IGBT 行業最重要的需求增量來源。在新能源汽車領域，全球主要國家均已出臺碳減排利好政策，政策驅動下，新能源汽車已經進入快速發展階段。根據測算，IGBT 大約占據新能源車總成本的比例為 4%，預計至 2025 年，新能源汽車 IGBT 市場規模將由 2019 年的 19億美元提升至 2025 年的 79 億美元，2019-2025 年復合增速為26.90%。在光伏發電領域，IGBT 是光伏逆變器實現逆變功能的核心，保守估計下，預計 2025 年全球光伏逆變器 IGBT 市場規模將達到 69.1 億元，2020-2025 年年復合增速為 13.51%。 海

4、外巨頭基本壟斷，國產廠商下游客戶導入順利，新能源領域海外巨頭基本壟斷，國產廠商下游客戶導入順利，新能源領域放量可期放量可期。IGBT 行業有三大壁壘，分別是技術壁壘、品牌和市場壁壘，以及資金壁壘，歐美日廠商由于資金實力雄厚、技術水平領先、產業經驗豐富，憑借先發優勢搶占了全球功率半導體絕大多數的市場份額。隨著中國成為全球最大的制造業基地，國內開始成為全球最大的 IGBT 市場，整體自給率雖然仍 市場數據（市場數據（20202 22 2- -0 04 4- -2929） 行業指數漲幅行業指數漲幅 近一周 -1.95% 近一月 -14.54% 近三月 -13.87% 重點重點公司公司 公司名稱公司名

5、稱 公司代碼公司代碼 斯達半導 603290.SH 時代電氣 688187.SH 行行業指數業指數走勢圖走勢圖 數據來源：Wind，國融證券研究與戰略發展部 研究員研究員 張志剛 執業證書編號：S0070519050001 電話：010-83991712 郵箱： 相關報告相關報告 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 2 相對比較低，但自中美貿易摩擦以來，半導體行業作為國內被卡脖子核心領域，國產替代需求迫切。并且，由于疫情導致全球半導體供應鏈受阻，IGBT 等芯片供給嚴重不足，市場缺芯嚴重，給了國內廠商更多的機會。目前，以斯達半導、士蘭微、時代電氣為代表的

6、國產廠商已經逐漸打破了國外跨國企業長期以來對 IGBT 芯片的壟斷， 逐步實現國產替代， 并在新能源汽車和光伏領域逐漸放量，未來發展可期。 投資建議投資建議：IGBT 行業下游以新能源汽車和光伏行業為主，在國家碳中和戰略背景下， 下游行業高景氣提振 IGBT 產品需求， 行業驅動邏輯已由漲價驅動向需求驅動轉換，未來高景氣度持續性有保障。 同時， IGBT 行業短期調整較為充分， 估值漸趨合理，疊加國產廠商下游不斷突破，新能源領域放量可期，行業配置價值漸顯。建議從兩個角度把握行業發展機遇，一是，IGBT 業務布局較早，有技術優勢，收入占比較高的龍頭公司，如斯達半導；二是，在行業供給持續偏緊的背景

7、下，建議關注下游客戶導入順利，產能充裕的 IDM 廠商，如士蘭微、時代電氣等。 風險因素：風險因素：新能源汽車和光伏等下游需求不及預期；中美貿易摩擦加劇，海外訂單轉移；上游原材料漲價超預期；晶圓廠新增產能落地不及預期等。 MBaXiYgZgVlXgWsVnV8OaOaQnPoOpNsQkPmMrMlOnNqP7NoOuNuOsRmPwMoNqO證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 3 目目 錄錄 1.IGBT1.IGBT 下游應用廣泛，驅動邏輯已由漲價向需求轉換下游應用廣泛，驅動邏輯已由漲價向需求轉換 . 6 1.1 電能轉換核心器件，IGBT 下游應用廣

8、泛 .6 1.2 驅動邏輯向需求轉換，IGBT 短期調整充分，估值漸趨合理 .8 2.2.下游新能源汽車和光伏行業高景氣，下游新能源汽車和光伏行業高景氣，IGBTIGBT 市場需求旺盛市場需求旺盛 . 10 2.1 新能源汽車提供 IGBT 市場最主要增量來源 .10 2.2 綠色能源轉型下光伏裝機高景氣驅動 IGBT 需求高增長 .12 3.3.海外巨頭基本壟斷，國產廠商下游客戶導入順利，新能源領域放量可期海外巨頭基本壟斷，國產廠商下游客戶導入順利，新能源領域放量可期 . 15 3.1 行業穩定性和可靠性要求高，海外廠商占據壟斷地位 .15 3.2 國產廠商不斷突破，新能源領域持續導入 .1

9、8 4.4.重點公司介紹重點公司介紹 . 20 4.1 斯達半導：國內 IGBT 模塊龍頭，與國際龍頭深度合作戰略布局 SiC .20 4.2 士蘭微：國內垂直一體化 IDM 龍頭，前瞻布局 12 寸晶圓產線 .22 4.3 時代電氣：國內高壓 IGBT 龍頭，軌道交通領域市占率第一 .23 5.5.投資建議投資建議. 25 6.6.風險提示風險提示. 25 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 4 插圖目錄插圖目錄 圖 1：2015-2025 年中國&全球新能源汽車滲透率及預測 . 8 圖 2：國內 IGBT 市場各下游領域占比（2020 年） . 9

10、圖 3：IGBT 指數自高點以來最大跌幅近 40% . 9 圖 4：全球主要地區碳排放規劃進程 . 10 圖 5：IGBT 在新能源汽車應用較為廣泛 . 11 圖 6：新能源汽車成本結構 . 11 圖 7：電機控制器成本結構 . 11 圖 8：光伏逆變器的作用是將光伏組件產生的直流電逆變成交流電 . 12 圖 9：2020 年-2030E 不同類型逆變器市場占比 . 13 圖 10：2011 年-2025 年全球光伏年度新增裝機規模及預測 . 14 圖 11：2020 年全球 IGBT 分立器件市場排名 . 16 圖 12：2020 年全球 IGBT 模塊市場排名 . 17 圖 13：2019

11、 年全球 IPM 市場排名 . 17 圖 14：國內新能源汽車 IGBT 市場競爭格局 . 18 圖 15：比亞迪半導體關聯交易金額及營收占比（億元）. 19 圖 16：比亞迪半導體產能利用率及產銷率 . 19 圖 17：2016-2021 年公司營收年復合增速達 42% . 20 圖 18：2016-2021 年公司凈利潤年復合增速達 79% . 20 圖 19：公司自研芯片數量和金額占比已超 50% . 21 圖 20：公司毛利率逐年穩健提升 . 21 圖 21：2021 年公司營業收入同比增長達 68% . 23 圖 22：2021 年公司凈利潤同比增長達 2145% . 23 圖 23

12、：軌道交通裝備業務占比超 80% . 24 圖 24：2021 年公司營業收入同比下降 5.69% . 25 圖 25：2021 年公司凈利潤同比下降 18.49% . 25 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 5 表格目錄表格目錄 表 1：電力電子器件性能比較 . 6 表 2：歷代 IGBT 芯片技術指標對比 . 6 表 3：IGBT 三種類型、特點及下游應用 . 7 表 4：IGBT 按照電壓等級分類 . 7 表 5：部分國家/地區燃油車禁售時間表 . 10 表 6：新能源汽車 IGBT 市場規模及預測 . 12 表 7：全球光伏逆變器 IGBT 市

13、場規模及預測 . 14 表 8：國內 IGBT 相關上市公司情況 . 19 表 9：公司非公開發行股票募集資金使用計劃 . 21 表 10：士蘭微現已形成三大業務板塊 . 22 表 11：士蘭微在晶圓制造環節的布局 . 23 表 12：相關標的匯總表（市值、股價對應日期：2022 年 04 月 29 日） . 26 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 6 1 1. .I IGBTGBT 下游應用廣泛， 驅動邏輯已下游應用廣泛， 驅動邏輯已由漲價由漲價向需求轉向需求轉換換 1 1. .1 1 電能轉換核心器件，電能轉換核心器件，I IGBTGBT 下游應用

14、廣泛下游應用廣泛 IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）全稱絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT 和 MOSFET 組成的復合功率半導體器件， IGBT 不僅具有 MOSFET 的開關速度高、輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關損耗小的優點，還具備 BJT 導通電壓低、通態電流大、損耗小的特點。IGBT 是進行能量轉換與傳輸的核心元器件，主要是通過調節電路中的電壓、電流、頻率、相位等實現小電壓控制大電流的目的，在電機節能、軌道交通、智能電網、航空航天、家用電器、汽車電子、新能源發電、新能源汽車等領域發揮了較為關鍵的作用。 表 1：電力電子器件性能比較

15、性能特征性能特征 IGBTIGBT BJTBJT MOSFETMOSFET 驅動方式 電壓 電流 電壓 驅動電路 簡單 復雜 簡單 輸入阻抗 高 低 高 驅動功率 低 高 低 開關速度 居中 慢 快 工作頻率 居中 低 高 飽和壓降 高 低 高 數據來源：電力電子基礎，國融證券研究與戰略發展部 自 20 世紀 80 年代發展至今，IGBT 芯片經歷了 7 代技術及工藝的升級，從平面穿通型（PT）到微溝槽場截止型，IGBT 從芯片面積、工藝線寬、通態飽和壓降、關斷時間、功率損耗等各項指標都進行了不斷的優化，斷態電壓從 600V提高到 7000V，關斷時間從 0.5 微秒降低至 0.12 微秒，工

16、藝線寬由 5um 降低至0.3um。此外，由于 IGBT 產品對可靠性和質量穩定性要求較高，下游客戶認證周期較長，所以產品的生命周期較一般集成電路產品較長，且不同代際的 IGBT產品由于性能和需求差異導致應用領域略有不同，目前市場上應用最廣泛的仍是 IGBT 第 4 代工藝產品。 表 2：歷代 IGBT 芯片技術指標對比 代際代際 結構特征結構特征 芯片面積芯片面積 （相對值）（相對值） 工藝線寬工藝線寬 （微米）（微米） 通態飽和通態飽和壓降（伏）壓降（伏） 關斷時間關斷時間 （微秒）（微秒） 功率損耗功率損耗 （相對值）（相對值） 斷態電壓斷態電壓 （伏）（伏） 出現時間出現時間 第一代

17、平面穿通型（PT） 100 5 3 0.5 100 600 1988 第二代 改進的平面穿通型（PT） 56 5 2.8 0.4 74 600 1990 第三代 溝槽型（Trench） 40 3 3 0.25 51 1200 1992 第四代 非穿通型（NPT） 31 1 1.5 0.25 39 3300 1997 第五代 電場截止型（FS） 27 0.5 1.3 0.19 33 4500 2001 第六代 溝槽型電場-截止型（FS-Trench） 24 0.5 1 0.15 29 6500 2003 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 7 第七代 微溝

18、槽柵場截止型（Trench FS） 20 0.3 0.8 0.12 25 7000 2018 數據來源：斯達半導招股說明書，國融證券研究與戰略發展部 根據生產制造技術和下游應用場景的不同，IGBT 有單管、IGBT 模塊和智能功率模塊 IPM 三種類型。其中，IGBT 單管主要是采用環氧注塑工藝將單個IGBT 芯片和 FRD 芯片采用 1 個分立式晶體管的形式封裝在銅框架上， 主要應用于小功率家用電器、分布式光伏逆變器及小功率變頻器等領域。IGBT 模塊是由多個 IGBT 芯片和 FRD 芯片通過特定的電路和橋接封裝而成，集成度和可靠性更高，且和同容量的器件相比，體積小、重量輕、安裝維修方便，

19、散熱性能也更加穩定， 主要應用于大功率工業變頻器、 電焊機、 新能源汽車 （電機控制器、車載空調、充電樁）等領域。IPM 模塊構造則更加復雜，主要是將 IGBT 芯片、FRD 芯片、驅動電路、保護電路、檢測電路等集成在同一個模塊內，通過調節輸出交流電的幅值和頻率控制電機的轉速實現變頻，具有封裝體積小、抗干擾能力強、應用便捷等優點，在變頻空調、變頻洗衣機等白色家電領域有廣泛應用。根據 IHS Markit 數據，IGBT 模塊是目前最主要的產品類型，2018 年 IGBT模塊、IGBT 單管和 IPM 市場規模占比分別為 52.08%、20.99%和 26.92%。 表 3：IGBT 三種類型、

20、特點及下游應用 I IGBTGBT 類型類型 產品介紹產品介紹 生產技術生產技術 應用場景應用場景 IGBT 單管 GBT 單管將單個 IGBT 芯片和 FRD 芯片采用 1 個分立式晶體管的形式封裝在銅框架上 環氧注塑工藝 小功率家用電器、分布式光伏逆變器及小功率變頻器 IGBT 模塊 GBT 模塊將多個 IGBT 芯片和 FRD 芯片通過特定的電路和橋接封裝而成，具有集成度高、可靠性高、安裝維修方便、散熱穩定等特點 灌膠工藝 大功率工業變頻器、電焊機、新能源汽車 （電機控制器、車載空調、充電樁）等領域 IPM 模塊 IPM 模塊將 IGBT 芯片、FRD 芯片、驅動電路、保護電路、 檢測電

21、路等集成在同一個模塊內， 通過調節輸出交流電的幅值和頻率控制電機的轉速實現變頻， 是集自我保護功能于一體的專用 IC 化高性能功率模塊，具有封裝體積小、抗干擾能力強、應用便捷等優點 環氧注塑工藝 變頻空調、變頻洗衣機等白色家電 數據來源：比亞迪招股說明書，宏微科技招股說明書，國融證券研究與戰略發展部 此外，由于下游消費電子、新能源、軌道交通等應用場景不同，所需 IGBT電壓亦有所差異， 根據電壓劃分， IGBT 包括超低壓、 低壓、 中壓和高壓等類型，不用應用領域的需求各所不同。其中新能源汽車、工業控制、家用電器等使用的 IGBT 以中壓為主， 而軌道交通、 新能源發電和智能電網等對電壓要求較

22、高，主要使用高壓 IGBT 為主。 表 4：IGBT 按照電壓等級分類 電壓等級電壓等級 電壓范圍電壓范圍 下游應用領域下游應用領域 超低壓 400-500V 內燃機點火器，數碼相機等 低壓 600-1350V 電動汽車，UPS，家電，電焊機，太陽能電池，風電 中壓 1400V-2500V UPS，地鐵/城軌電機驅動，太陽能電池，風電 高壓 2500V-6500V 軌道交通，工業裝備，新能源發電和智能電網等領域 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 8 數據來源：QY Research，國融證券研究與戰略發展部 1 1. .2 2 驅動邏輯驅動邏輯向需求轉

23、換，向需求轉換，I IGBTGBT 短期調整充分，短期調整充分，估值漸趨估值漸趨合理合理 下游行業高景氣背景下，下游行業高景氣背景下， IGBTIGBT 行業邏輯已由漲價驅動轉向需求驅動。行業邏輯已由漲價驅動轉向需求驅動。 IGBT晶圓制造以 8 英寸為主， 自本輪半導體行供給緊張以來， 功率半導體一直是 “缺芯”的重災區，尤其 IGBT 產品，在中高壓應用領域擁有較大優勢，目前在整個功率半導體中占比為 30%， 僅次于 MOSFET， 市場地位極為重要。 2021 年以來，功率半導體漲價此起披伏，行業產品交期也不斷延長，海內外廠商漲價事件成為 IGBT 行情主要驅動因素。但自去年 10 月份

24、以來，市場“缺芯”程度有所緩解，IGBT 產品漲價進程有所減緩，但在國家“碳達峰” 、 “碳中和”戰略下，新能源汽車和光伏滲透率快速提升，預計至 2025 年，國內和海外新能源汽車滲透率將分別達到 38%、25%，由此將帶來巨大的 IGBT 市場需求，行業驅動因素也由漲價驅動轉向需求驅動，這與之前有非常大的不同，根據供需原理，隨著產品價格的提升，市場需求會在一定程度上受到抑制，從而導致產品漲價邏輯是不可持續的，但是由需求驅動的行業增長邏輯具有非常大的可持續性，未來IGBT 行業景氣度持續性有保障。 圖 1：2015-2025 年中國&全球新能源汽車滲透率及預測 數據來源：中汽協、Marklin

25、es,ACEA，國融證券研究與戰略發展部 從國內從國內 I IGBTGBT 產品主要下游應用領域來看， 新能源汽車和光伏是產品主要下游應用領域來看， 新能源汽車和光伏是 I IGBTGBT 下游下游主要應用。主要應用。目前國內 IGBT 市場主要以新能源汽車、消費電子、新能源發電、工業控制、智能電網和軌道交通為主，市場需求占比分別為 30%、22%、11%、27%、6%、4%。其中，新能源汽車是 IGBT 下游最主要的應用，市場需求占比達到 30%，而用于新能源發電的 IGBT 需求占比也已達到 11%，兩者合計占比已超40%。在國家碳中和戰略背景下，新能源汽車和新能源發電領域是未來 IGBT

26、 需求增長的主要驅動力。 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 9 圖 2：國內 IGBT 市場各下游領域占比（2020 年） 數據來源：華經情報網，國融證券研究與戰略發展部 海內外市場因素影響下，海內外市場因素影響下，I IGBTGBT 行業行業短期調整充分，短期調整充分，行業行業估值估值已已漸趨合理。漸趨合理。美國加息預期下強烈，十年期國債收益率飆升，疊加俄烏戰爭升級和國內疫情反復，加劇全球半導體產業鏈供給不確定性，半導體行業自 2022 年以來大幅回調，目前，IGBT 指數自高點最大跌幅達 39.54%，市場調整較為充分。但與半導體其他細分領域以國產

27、替代和供給緊張為主要驅動邏輯不同， IGBT 行業下游景氣度高，市場需求旺盛，短期大幅調整或存在錯殺可能。目前，行業估值由高點的 60 倍-70 倍降低至 43.81 倍，處于近五年 56.20%分位，逐漸進入合理區間，行業配置價值漸顯。 圖 3：IGBT 指數自高點以來最大跌幅近 40% 數據來源 Wind，國融證券研究與戰略發展部 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 10 2 2. .下游下游新能源汽車和光伏新能源汽車和光伏行業行業高景氣，高景氣， I IGBTGBT 市場需市場需求旺盛求旺盛 2 2. .1 1 新能源汽車提供新能源汽車提供 IGB

28、TIGBT 市場最主要增量來源市場最主要增量來源 全球主要國家均出臺碳排放利好政策，政策驅動下，新能源汽車已經進入全球主要國家均出臺碳排放利好政策，政策驅動下，新能源汽車已經進入快速發展階段?？焖侔l展階段。目前，全球碳排放量最低的地區為歐洲，根據歐盟 ACEA 汽車溫室氣體排放協議規定，到 2030 年前汽車二氧化碳排放量需要低于每公里 59克，排放量需要減少 37.5%。目前，歐洲多國已經將全面禁售燃油汽車提上日程，其中，英國將在 2040 年左右實現新車、貨車零排放，法國將在 2040 年后把銷售燃油車列為違法行為，在一系列政策刺激下，預計到 2030 年，歐盟新能源汽車滲透率將達到 40

29、%。國內方面，中汽協在發布的新能源汽車產業發展規劃報告中指出，至 2025 年，我國新能源汽車占新車總銷量占比將達到 20%，但是從目前國內的新能源汽車發展進程來看，大幅超出市場預期，一方面，2021 年國內新能源汽車滲透率已經達到了 13%，而 2022 年 3 月份國內新能源車零售滲透率更是達到 28.2%，較 2021 年 3 月 10.6%的滲透率提升 17.6個百分點。另一方面，國產汽車廠商比亞迪已于 3 月起停產燃油車，在國內新能源汽車產業歷史上將是一個標志性事件，表明國內新能源汽車技術和產業發展已經逐漸進入成熟階段，且已具備國際競爭力，未來國內新能源汽車產業發展可期。 圖 4：全

30、球主要地區碳排放規劃進程 數據來源：英飛凌，國融證券研究與戰略發展部 表 5：部分國家/地區燃油車禁售時間表 國家國家/ /地區地區 燃油車禁售時間表燃油車禁售時間表 中國 預計 2035 年禁售傳統燃油車 美國 預計 2025 年禁售傳統燃油車 英國 預計 2030 年禁售柴油新車，2035 年禁售油電混合車 荷蘭 預計 2025 年禁售傳統燃油車 德國 預計 2030 年禁售傳統內燃機汽車 印度 預計 2030 年禁售傳統燃油車 數據來源：公開市場整理，國融證券研究與戰略發展部 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 11 IGBTIGBT 是新能源汽車

31、領域核心開關功率器件， 被廣泛應用于主驅逆變、 車載是新能源汽車領域核心開關功率器件， 被廣泛應用于主驅逆變、 車載OBCOBC 及電池管理及電池管理/ /車載空調等輔助系統。車載空調等輔助系統。在新能源汽車中，IGBT 的作用是交流電和直流電的轉換，新能源汽車外接充電時候是交流電，需要通過 IGBT 模塊轉變成直流電然后給電池，當新能源汽車電池放電的時候，需要通過 IGBT 模塊把直流電轉變成交流電機使用的交流電，被廣泛應用于主驅逆變、車載 OBC及電池管理/車載空調等輔助系統中，IGBT 在新能源汽車領域中發揮著至關重要的作用。 圖 5：IGBT 在新能源汽車應用較為廣泛 數據來源：意法半

32、導體，國融證券研究與戰略發展部 IGBTIGBT 模塊占新能源汽車總成本比例約為模塊占新能源汽車總成本比例約為 4%4%。根據銳觀咨詢數據，在新能源汽車成本結構中，電池、整車其他部件、電控、電機、電驅動零部件成本占比分別為 42%、30%、11%、10%、7%，其中，電池在總成本中占比最大，而電機控制器成本占比約 11%。此外，根據 NE 時代數據，IGBT 模塊占電機控制器成本大約 37%，據以測算，IGBT 大約占據新能源車總成本的比例為 4%。 圖 6：新能源汽車成本結構 圖 7：電機控制器成本結構 數據來源：銳觀咨詢，國融證券研究與戰略發展部 數據來源：NE 時代，國融證券研究與戰略發

33、展部 至至 20252025 年，預計新能源汽車年，預計新能源汽車 IGBTIGBT 市場規模將達到市場規模將達到 7979 億美元，億美元，20192019- -2025 2025 年年 CAGRCAGR 達到達到 26.90%26.90%。根據國際清潔交通委員會數據， 2025 年新能源汽車單車成本平均將在 13800-17600 美元之間，以中性測算，我們取均值為 16150 美元/輛， 則新能源汽車單車成本將由2020年的21000美元逐漸下降至16150美元，每年成本降低幅度約為 4.28%。此外，根據上文銳觀咨詢和 NE 時代數據，IGBT模塊占新能源汽車總成本比例約為 4%，由此

34、可以測算出，至 2025 年，新能源 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 12 汽車領域IGBT市場規模將由2019年的19億美元提升至2025年的79億美元，2019-2025 年復合增速為 26.90%，是 IGBT 市場最主要增量來源。 表 6：新能源汽車 IGBT 市場規模及預測 年份年份 20192019 20202020 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 全球新能源汽車銷量（萬） 221 324 421 547 711 924 1200 新能源汽車成本（美元） 210

35、00 20101 19240 18416 17627 16873 16150 電控成本（美元） 2310 2211 2116 2026 1939 1856 1776.5 占比 11.00% 11.00% 11.00% 11.00% 11.00% 11.00% 11.00% IGBT 成本（美元） 854.7 818 783 750 717 687 657.305 占比 37.00% 37.00% 37.00% 37.00% 37.00% 37.00% 37.00% 新能源汽車 IGBT 規模測算(億美元） 19 27 33 41 51 63 79 數據來源：中汽協，GGII，乘聯會，國際清潔交

36、通委員會，國融證券研究與戰略發展部 2 2. .2 2 綠色能源轉型下綠色能源轉型下光伏光伏裝機高景氣驅動裝機高景氣驅動 I IGBTGBT 需求高增長需求高增長 IGBTIGBT 是光伏逆變器實現逆變功能的核心。是光伏逆變器實現逆變功能的核心。 光伏逆變器的作用主要是將光伏組件發電產生的直流電逆變成交流電，并入交流輸電網或接入家庭交流負載。電路中都使用具有開關特性的半導體功率器件，由控制電路周期性地對功率器件發出開、關脈沖控制信號，控制各個功率器件輪流導通和關斷，再經過變壓器耦合升壓或降壓后，整形濾波輸出符合要求的交流電。而 IGBT 等功率器件是逆變器實現逆變功能的核心， IGBT 在光伏

37、逆變器中主要應用在 DC/DC 升壓和DC/AC 逆變電路中， 其工作原理是通過 IGBT 等功率半導體開關器件的開通和關斷作用，把直流電能變換成交流電能。 圖 8：光伏逆變器的作用是將光伏組件產生的直流電逆變成交流電 數據來源：chinaprecede，國融證券研究與戰略發展部 根據應用場景不同，光伏逆變器可以分為集中式逆變器、組串式逆變器以及微型逆變器三種類型，組串式和集中式逆變器占據主要市場份額。 集中式逆變器是將若干個并行的光伏組串被連到同一臺集中逆變器的直流輸入端，主要特點是轉換效率高；元器件數量少，成本低、可靠性高，但單機體積大，重量重，運輸與安裝難度大，需單獨建設與安裝，一般用于

38、大型光伏電站，包括大型地面、礦坑等集中式電站。 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 13 組串逆變器是是將組件產生的直流電直接轉變為交流電再進行匯總，是目前國際市場上最流行的逆變器，主要特點是體積小，重量輕，便于運輸與安裝，但功率相對較小，轉換效率低，元器件工作溫度高，故障率相對較高，所以一般用于戶用和工商業屋頂、農業大棚光伏、水面光伏等分布式電站，以及丘陵、大型地面等集中式電站領域。 微型逆變器是將每一塊電池板分別接入一臺微型逆變器，當電池板中有一塊不能良好工作，則只有這一塊都會受到影響，目前市場上主要以集中式逆變器和組串式逆變器為主，微型逆變器應用相

39、對比較少。 根據中國光伏行業協會數據，2020 年，光伏逆變器市場主要以集中式逆變器和組串式逆變器為主，市場占比分別為 28.5%、66.5%，合計占比高達 95%，其中，組串式逆變器依然占據主要地位，而微型逆變器整體占比較，預計未來這一趨勢仍將持續。 圖 9：2020 年-2030E 不同類型逆變器市場占比 數據來源：中國光伏行業協會，國融證券研究與戰略發展部 不同光伏逆變器不同光伏逆變器性能不同，性能不同， 配套配套 IGBTIGBT 類型類型也有所也有所不同。不同。 因為不同類型 IGBT對電壓、電流等外部條件的承受能力不同，所以其配套的 IGBT 類型也會有所不同。一般情況下，微型逆變

40、器多采用 IGBT 分立器件作為功率開關，而集中式光伏逆變器額定功率從 600KW 到 3000KW 不等，功率要求相對比較大，一般以 IGBT 模塊方案為主，而組串式逆變器分為單相組串式逆變器和三相組串式逆變器，其中，單相組串式逆變器額定功率一般低于 15kW，多采用 IGBT 分立器件方案，而三相組串式逆變器額定功率從到幾千瓦到 200kW 不等，可以根據需求選擇 IGBT 分立器件或模塊。 全球碳減排競賽已經開啟，加速光伏行業市場發展，保守估計下，全球碳減排競賽已經開啟，加速光伏行業市場發展，保守估計下，20202020年年- -20252025 年全球光伏年度新增裝機規模復合增速達到年

41、全球光伏年度新增裝機規模復合增速達到 15.74%15.74%。目前，各國相繼出臺碳中和目標，不斷擴大清潔能源占比，推動能源綠色低碳轉型，加速光伏行業市場快速發展。國內方面，碳中和已經上升為國家戰略， “十四五”期間 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 14 將堅持清潔低碳戰略方向不動搖，光伏發電作為綠色環保的發電方式，符合國家能源改革以質量效益為主的發展方向，國內光伏行業面臨廣闊的發展前景。根據中國光伏業協會數據，2020 年全球光伏年度新增裝機規模為 130GW，保守估算下，預計到 2025 年將達到 270GW，年復合增速達 15.74%。樂觀情況

42、下，預計 2025 年全球光伏年度新增裝機規模為 330GW，年復合增速達 20.48%。 圖 10：2011 年-2025 年全球光伏年度新增裝機規模及預測 數據來源：中國光伏行業協會，國融證券研究與戰略發展部 20202020- -20252025 年全球光伏逆變器年全球光伏逆變器 IGBTIGBT 市場規模將從市場規模將從 36.736.7 億元增長億元增長 69.169.1 億億元， 年復合增速為元， 年復合增速為 13.51%13.51%。 根據中國光伏行業協會預測的全球新增光伏逆變器規模測算，假設 IGBT 占組串式逆變器 BOM 成本的 18%，占集中式逆變器 BOM 成本的 1

43、5%，至 2025 年，該成本占比仍維持不變。同時，隨著技術進步和上游原材料價格回落，逆變器單位成本呈現不斷降低的趨勢，至 2025 年，組串式逆變器裝機容量平均單價降至 0.21 元/W，集中式逆變器裝機容量平均單價降至0.16 元/W。保守估計下，預計 2025 年全球光伏逆變器 IGBT 市場規模將達到69.1 億元，2020-2025 年年復合增速為 13.51%。 表 7：全球光伏逆變器 IGBT 市場規模及預測 年份年份 20202020 年年 20212021 年年 E E 20222022 年年 E E 20232023 年年 E E 20242024 年年 E E 20252

44、025 年年 E E 光伏新增裝機量（光伏新增裝機量（GWGW） 130.0 130.0 150.0 150.0 180.0 180.0 210.0 210.0 240.0 240.0 270.0 270.0 組串式逆變器組串式逆變器 IGBTIGBT： 組串式逆變器裝機容量（GW） 86.5 99.8 119.7 139.7 159.6 179.6 組串式逆變器裝機容量占比 66.50% 66.50% 66.50% 66.50% 66.50% 66.50% 平均單價（元/W） 0.23 0.23 0.23 0.225 0.22 0.21 行業平均毛利率 25% 25% 25% 25% 25%

45、 25% IGBT 器件占 BOM 成本比重 18% 18% 18% 18% 18% 18% 組串式逆變器 IGBT 規模（億元） 26.8 31.0 37.2 42.4 47.4 50.9 行業增速 15.38% 20.00% 14.13% 11.75% 7.39% 集中式逆變器集中式逆變器 IGBTIGBT： 集中式逆變器裝機容量（GW） 37.1 42.8 51.3 59.9 68.4 77.0 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 15 集中式逆變器裝機容量占比 28.50% 28.50% 28.50% 28.50% 28.50% 28.50% 平

46、均單價（元/W） 0.18 0.18 0.18 0.175 0.17 0.16 行業平均毛利率 20% 20% 20% 20% 20% 20% IGBT 器件占 BOM 成本比重 15% 15% 15% 15% 15% 15% 集中式逆變器 IGBT 規模（億元） 8.0 9.2 11.1 12.6 14.0 14.8 光伏逆變器光伏逆變器 IGBTIGBT 市場規模（億元）市場規模（億元） 36.7 36.7 42.3 42.3 50.8 50.8 57.9 57.9 64.6 64.6 69.1 69.1 數據來源：中國光伏行業協會，國融證券研究與戰略發展部 3 3. .海外巨頭基本壟斷，

47、 國產廠商海外巨頭基本壟斷， 國產廠商下游客戶導入順利，下游客戶導入順利，新能源領域放量可期新能源領域放量可期 3 3. .1 1 行業穩定性和可靠性要求高，海外廠商占據壟斷地位行業穩定性和可靠性要求高，海外廠商占據壟斷地位 IGBT 行業有三大壁壘，分別是技術壁壘、品牌和市場壁壘、資金壁壘，核心體現就是芯片和模塊的設計能力，產品的認證周期，以及擴產能力。 在芯片和模塊設計方面，IGBT 芯片是 IGBT 模塊的核心，其設計工藝極為復雜，不僅要保持模塊在大電流、高壓、高頻率的環境下穩定工作，還需保持開閉和損耗、抗短路能力和導通壓降維持平衡，企業只有具備深厚的技術底蘊和強大的創新能力，積累豐富的

48、經驗和知識儲備，才能在行業中立足。IGBT 模塊作為工業產品的核心器件，需要適應不同應用領域中各種惡劣的工作環境，對產品的可靠性和質量穩定性要求較高，生產工藝復雜，因此需要長時間的經驗積累才能掌握生產工藝，生產出大批量可靠性、穩定性、一致性高的 IGBT模塊。而且，IGBT 和下游應用結合緊密，往往需要研發人員對下游應用行業較為了解才能生產出符合客戶要求的產品。目前國內具有相關實踐、經驗豐富的研發技術人才仍然比較缺乏。 在品牌和市場方面，因為 IGBT 下游客戶涉及新能源汽車、工控、新能源發電等領域，對產品的性能表現、穩定性和可靠性要求較高，因此產品認證周期較長， 替換成本高， 客戶一定選定供

49、應商， 輕易不會更換。 而對于新增的 IGBT供應商，下游客戶相對比較謹慎，往往會經過產品單體測試、整機測試、多次小批量試用等多個環節之后，才會做出大批量采購決策，采購決策周期較長。 在資金投入方面，IGBT 行業屬于資本密集型行業，產業鏈上下游包括芯片設計、芯片制造、模塊制造及測試等環節，其生產、測試設備基本需要進口，設備成本較高。同時，IGBT 產品對可靠性和安全性要求較高，下游客戶驗證周期長，產線投資大，行業具有明顯的資金門檻。如時代電氣 2016 年年產 12 萬片 8 英寸 IGBT 芯片、100 萬只 IGBT 模塊的基地總投資高達 15 億元，士蘭微的第一條年產能 24 萬片的

50、8 寸產線投資也高達 10 億元。 從從市場競爭格局來看，市場競爭格局來看，國外廠商占據全球大部分市場份額。國外廠商占據全球大部分市場份額。歐美日廠商資金實力雄厚、技術水平領先、產業經驗豐富，憑借先發優勢搶占了全球功率半導體絕大多數的市場份額，在市場份額和技術水平上一直保持較大的領先優勢。 證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度報告報告 請閱讀最后一頁的免責聲明 16 英飛凌官網披露，全球前五大功率半導體廠商分別為英飛凌、安森美、意法半導體、威世和三菱電機。在中高端 MOSFET 及 IGBT 主流器件市場上，由于中高端功率半導體對設計及工藝要求較高， 90%主要依賴進口。 在光伏芯片領域，