中國IGBT市場非常廣闊，IGBT行業國產化率正在快速提升

IGBT一直被視為電力領域的“CPU”，是光伏、風力發電逆變器的核心元器件。

在全球“碳中和、碳達峰”的大趨勢下，能源的產生、消耗結構發生巨變，光伏發電、風電、新能源汽車、儲能以及充電樁等新能源需求，都在推動IGBT市場蓬勃發展。

中國新能源產業在全球可謂舉足輕重的存在，中國光伏行業占全球八成產能，風電和光伏發電累計裝機，在全球占比均超過三分之一。中國新能源汽車銷量超過全球的六成。

在這些優勢產業的加持下，中國已經是全球最大的IGBT需求市場，約占全球四成，市場銷售規模復合年均增長率，遠超全球平均水平。

分析人士指出，原材料上漲，疊加疫情，近年來海外廠商擴產普遍謹慎，導致IGBT供給緊缺，價格不斷上漲，同時，受益于國內新能源上下游需求爆發，為IGBT國產化提供了非常好的契機。

以技術創新為國產IGBT打開新局面

中國IGBT雖然市場非常廣闊，但是卻長期為國際廠商所壟斷，國產化率還非常低，2019年僅12%，并且基本集中在中低端市場，在光伏風電與儲能領域，2020年的IGBT國產化率更是接近于零。

業內人士表示，IGBT制造非常依賴技術經驗的積累，以及行業人才的培養，國產替代的突破并不容易。但是在各種因素推動下，不少中國廠商已經在IGBT領域取得了關鍵性的突破，其中賽晶科技新產品在中高端市場的突破，更是成為了啃硬骨頭的擔當。

中國廣袤的市場腹地，為這些領域關鍵技術的國產替代，提供了巨大的驅動力，同時，豐富的工程師供給，海外人才的回流，都已經為國產替代提供了非常好的土壤，IGBT行業國產化率正在快速提升。

中國IGBT芯片企業技術布局情況

中國IGBT產品與國際巨頭英飛凌、三菱電機等差距在10年以上，步入第5代后，預計差距將縮短為10年，第6/7代產品差距將在5年以內。從中國IGBT芯片行業代表性企業從技術格局來看，斯達半導應用第七代IGBT技術，電壓覆蓋范圍為100-3300V;布局第六代IGBT技術，電壓覆蓋范圍為360-1350V;士蘭微、時代電氣、宏微科技應用第五代IGBT技術;主要應用第四代IGBT技術。

中國IGBT芯片行業技術趨勢：IGBT主要有三個發展方向

從行業整體發展規律而言，IGBT發展趨勢主要是降低損耗和降低成本。

從結構上講，IGBT主要有三個發展方向：

1)IGBT縱向結構：非透明集電區NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區NPT型和FS電場截止型;

2)IGBT棚極結構：平面棚機構、Trench溝槽型結構;

3)硅片加工工藝：外延生長技術、區熔硅單晶。

中國IGBT芯片行業科研投入水平：研發費用占營業收入比重整體不超過15%

以宏微科技、斯達半導、士蘭微、時代電氣為主要代表企業分析，2018-2021年，我國IGBT芯片行業研發費用從0.1元到19億元不等，研發費用占營業收入比重整體不超過15%。其中，時代電氣在科研投入規模和占比均位于行業前列，2021年，公司研發投入為17.85億元，占收入比重的11.81%。

 IGBT模塊清洗：

汽車IGBT模塊、功率器件和半導體封裝前通常會使用助焊劑和錫膏等作為焊接輔料，這些輔料在焊接過程或多或少都會有部分殘留物，還包括制程中沾污的指印、汗液、角質和塵埃等污染物。同時，汽車IGBT模塊、功率器件和半導體的引線框架組裝了鋁、銅、鉑、鎳等敏感金屬等相當脆弱的功能材料。這些敏感金屬和特殊功能材料對清洗劑的兼容性提出了很高的要求。一般情況下，材料兼容性不好的清洗劑容易使敏感材料氧化變色或溶脹變形或脫落等產生不良現象。合明科技自主研發的汽車IGBT模塊、功率器件和半導體水基清洗劑則是針對引線框架、汽車IGBT模塊、功率半導體器件焊后清洗開發的材料兼容性好、清洗效率高的環保水基清洗劑。將汽車IGBT模塊焊錫膏清洗干凈的情況下避免敏感材料的損傷。