2023IGBT行業(yè)市場規(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效應管組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件，兼有金氧半場效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。

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

能夠根據(jù)工業(yè)裝置中的信號指令來調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、頻率、相位等，以實現(xiàn)精準調(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IGBT芯片和一個FRD續(xù)流二極管芯片封裝組成的是IGBT單管，由多個IGBT芯片和多個FRD續(xù)流二極管芯片封裝組成的是IGBT模塊。

IGBT行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，俗稱電力電子裝置的“CPU”，作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。憑借巨大的市場需求，下游應用行業(yè)快速發(fā)展，在穩(wěn)定的經(jīng)濟增長以及有利的政策等背景下，我國半導體產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速發(fā)展，從2015年的986億美元增長至2021年的1925億美元，年均復合增速為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)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產(chǎn)品;封裝后的IGBT模塊直接應用于變頻器、UPS不間斷電源等設備上;IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點;當前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說的IGBT也指IGBT模塊;隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進，此類產(chǎn)品在市場上將越來越多見。

IGBT模塊產(chǎn)業(yè)鏈主要包括IGBT芯片設計、制造、模塊封測三大部分，而根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋程度，可以行業(yè)分為IDM、Fabless和Foundry三種運作模式。其中IDM模式覆蓋了芯片設計、制造、封測三個部分;Fabless模式僅覆蓋了芯片的設計部分;Foundry模式則只覆蓋了制造、封測部分，不參與芯片設計環(huán)節(jié)。

作為電力電子重要大功率主流器件之一，IGBT已經(jīng)廣泛應用于家用電器、交通運輸、電力工程、可再生能源和智能電網(wǎng)等領域。在工業(yè)應用方面，如交通控制、功率變換、工業(yè)電機、不間斷電源、風電與太陽能設備，以及用于自動控制的變頻器。在消費電子方面，IGBT用于家用電器、相機和手機。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國IGBT市場現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景預測報告》顯示：

近年來，全球IGBT市場規(guī)模保持連年增長的趨勢，根據(jù)Markets and markets數(shù)據(jù)，全球IGBT市場規(guī)模從2012年的32億美元增長至2021年的70.9億美元，年均復合增長率為6.6%，2021年，全球IGBT的市場規(guī)模為70.9億美元，同比增長6.6%。從2021年全球IGBT市場區(qū)域分布來看，亞太地區(qū)的市場占比為58%，占比超全球一半，遠高于北美地區(qū)11%和歐洲地區(qū)23%的市場份額。

IGBT功率模塊采用IC驅(qū)動，各種驅(qū)動保護電路，高性能IGBT芯片，新型封裝技術(shù)，從復合功率模塊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，進步系統(tǒng)效率，現(xiàn)已開發(fā)成功第二代IPEM，其中所有的無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)市場規(guī)模分析

新能源汽車是IGBT行業(yè)應用規(guī)模最大的領域，隨著近年來新能源汽車迅猛發(fā)展，其已然成為IGBT行業(yè)規(guī)模最主要的增量市場之一。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國新能源汽車產(chǎn)量達354.5萬輛，同比增長159.52%，銷量達352.1萬輛，同比增長157.57%。

隨著近年來全球IGBT行業(yè)發(fā)展向好，其市場規(guī)模也隨之逐年遞增。據(jù)資料顯示，2021年全球IGBT市場規(guī)模約為70.9億美元，同比增長6.6%。從全球IGBT行業(yè)應用情況來看，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IGBT的產(chǎn)銷量規(guī)模也隨之不斷增長，我國已經(jīng)成為全球最大的IGBT市場。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國IGBT產(chǎn)量為2580萬只，同比增長27.7%;需求量為13200萬只，同比增長20%。從我國IGBT應用結(jié)構(gòu)情況來看，工業(yè)控制、新能源汽車、新能源發(fā)電已然是IGBT主要的應用領域。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)達到量產(chǎn)水平。由于IGBT的生命周期較長，產(chǎn)品迭代速率不追求你摩爾定律，使用周期較長，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，部分領域仍會選擇使用舊代產(chǎn)品，因此，IGBT在市場上呈現(xiàn)多代共存的狀態(tài)。

IGBT行業(yè)未來發(fā)展前景預測

IGBT作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。由于經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國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)品近年來市場規(guī)模不斷擴大。

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