IGBT作為一種新型功率半導(dǎo)體器件,是國際上公認(rèn)的電力電子技術(shù)第三次革命最具代表性的產(chǎn)品,被稱為電力電子行業(yè)里的“CPU”。近年來,隨著國家政策的支持和國內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平的提升,其國產(chǎn)化進(jìn)程加速推進(jìn)。
一、產(chǎn)業(yè)鏈
IGBT產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料及設(shè)備,其中原材料為半導(dǎo)體材料,包括硅片、光刻膠、電子特氣、封裝材料、濺射靶材等,設(shè)備為半導(dǎo)體設(shè)備,包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)等;中游為IGBT芯片的設(shè)計、制造、封測過程,IGBT按照產(chǎn)品的封裝形式分類可分為IGBT單管、IGBT模塊和智能功率模塊(IPM);下游廣泛應(yīng)用于新能源汽車、光伏發(fā)電、消費電子、智能電網(wǎng)、軌道交通、工業(yè)控制等領(lǐng)域。
IGBT產(chǎn)業(yè)鏈以上游高壁壘材料設(shè)備(12英寸硅片微變形<0.1nm、DUV光刻套刻精度≤1.5nm)為核心支撐,中游技術(shù)縱深貫穿芯片設(shè)計(溝槽柵結(jié)構(gòu)導(dǎo)通壓降≤1.7V)、制造(背面減薄至80μm)、封裝測試(IPM響應(yīng)<2μs);下游深度賦能新能源革命——新能源汽車(電驅(qū)功率密度>35kW/L)、光伏逆變(效率>99%)兩大場景占全球需求65%,并驅(qū)動工業(yè)控制(變頻器載頻>20kHz)、軌道交通(3.3kV高壓模塊)智能化升級。未來發(fā)展聚焦SiC/IGBT混合集成(損耗再降50%)、車規(guī)級可靠性突破(結(jié)溫>200℃)、芯片國產(chǎn)替代(中芯國際12英寸IGBT線量產(chǎn)),亟需攻克材料純度(電子特氣≥99.9999%)、封裝散熱(熱阻<0.3K/W)及成本優(yōu)化(8英寸線成本↓30%)等瓶頸,以滿足全球碳中和背景下新能源裝備年增30%的爆發(fā)需求。
二、上游分析
1.硅片
(1)市場規(guī)模
盡管目前主要半導(dǎo)體硅片企業(yè)均已啟動擴(kuò)產(chǎn)計劃,但其預(yù)計產(chǎn)能長期來看仍無法完全滿足芯片制造企業(yè)對半導(dǎo)體硅片的增量需求,疊加中長期供應(yīng)安全保障考慮,國內(nèi)半導(dǎo)體硅片行業(yè)仍將處于快速發(fā)展階段。2019-2023年中國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模從77.10億元增至123.30億元,年均復(fù)合增長率達(dá)12.45%,2024年約為131億元。2025年中國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模將達(dá)到146億元。
(2)重點企業(yè)分析
與國際主要半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商相比,中國大陸半導(dǎo)體硅片廠商市場份額較小,技術(shù)工藝水平以及良品率控制等與國際先進(jìn)水平相比仍具有顯著差距。國內(nèi)半導(dǎo)體硅片龍頭企業(yè)滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微、TCL中環(huán)、中晶科技等,相關(guān)產(chǎn)能及業(yè)務(wù)布局情況如下圖所示:
2.光刻膠
(1)市場規(guī)模
目前,全球光刻膠市場已達(dá)到百億美元規(guī)模,市場空間廣闊。我國光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,且隨著下游需求的逐漸擴(kuò)大,光刻膠市場規(guī)模顯著增長。2023年我國光刻膠市場規(guī)模約109.2億元,2024年約增長至114.4億元。2025年我國光刻膠市場規(guī)模可達(dá)123億元。
(2)重點企業(yè)分析
光刻膠的應(yīng)用領(lǐng)域主要為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、面板產(chǎn)業(yè)和PCB產(chǎn)業(yè)。從細(xì)分市場來看,在半導(dǎo)體光刻膠市場,由于技術(shù)含量最高,市場主要由JSR、東京應(yīng)化、信越、杜邦、富士等國際巨頭壟斷。
3.電子特氣
(1)市場規(guī)模
中國電子特氣市場規(guī)模同樣呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的趨勢。2023年中國電子特氣市場規(guī)模249億元,2024年市場規(guī)模約262.5億元,隨著集成電路和顯示面板等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,電子特氣的需求將持續(xù)增長,2025年中國電子特氣市場規(guī)模將達(dá)279億元。
(2)競爭格局
中國電子特氣行業(yè)形成差異化格局,核心特點有三:技術(shù)聚焦光刻氣、高純摻雜氣體等高端制程突破,國產(chǎn)化進(jìn)程在半導(dǎo)體制造、光伏及面板領(lǐng)域加速替代進(jìn)口并打入全球供應(yīng)鏈,產(chǎn)能布局向含氟特氣全球領(lǐng)先和軍民融合等多領(lǐng)域協(xié)同拓展,呈現(xiàn)“高端突破-國產(chǎn)替代-多場景支撐”的一體化發(fā)展體系。
4.刻蝕機(jī)
(1)市場規(guī)模
刻蝕機(jī)主要用來制造半導(dǎo)體器件、光伏電池及其他微機(jī)械等。近年來,全球刻蝕機(jī)市場規(guī)模呈增長趨勢。2023年全球刻蝕機(jī)市場規(guī)模約為148.2億美元,同比增長5.93%,2024年市場規(guī)模約為156.5億美元。2025年全球刻蝕機(jī)市場規(guī)模將達(dá)164.8億美元。
(2)重點企業(yè)分析
刻蝕機(jī)行業(yè)的競爭格局呈現(xiàn)出高度集中且競爭激烈的態(tài)勢。全球范圍內(nèi),以LAMResearch、AMAT和TEL為代表的國際巨頭占據(jù)了市場的主導(dǎo)地位,它們憑借先進(jìn)的技術(shù)、豐富的產(chǎn)品線和廣泛的客戶群體,在全球刻蝕機(jī)市場中占據(jù)了大部分份額。中微公司和北方華創(chuàng)等本土企業(yè)憑借自主研發(fā)和創(chuàng)新能力,逐漸在刻蝕機(jī)領(lǐng)域嶄露頭角,成為國內(nèi)刻蝕機(jī)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。
三、中游分析
1.全球市場規(guī)模
IGBT是目前發(fā)展最快的功率半導(dǎo)體器件之一。2024年全球IGBT的市場規(guī)模約為75億美元,較上年增長5.6%。受益于新能源汽車、風(fēng)光儲、工業(yè)控制等領(lǐng)域需求的爆發(fā)式增長, 2025年全球IGBT市場規(guī)模將達(dá)到80億美元。
2.中國市場規(guī)模
在雙碳戰(zhàn)略驅(qū)動和人工智能浪潮下,市場對能源轉(zhuǎn)換效率、設(shè)備智能化水平的要求持續(xù)提升,進(jìn)而推動市場對各類半導(dǎo)體功率器件需求持續(xù)增加,IGBT等半導(dǎo)體功率器件將成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的電子元器件。2024年中國IGBT市場規(guī)模達(dá)到223.3億元,較上年增長10.7%。2025年中國IGBT市場規(guī)模將達(dá)到244.9億元。
3.中國產(chǎn)量
IGBT被稱為電力電子行業(yè)里的“CPU”,廣泛應(yīng)用于電機(jī)節(jié)能、軌道交通、新能源汽車等領(lǐng)域。目前在軌道交通領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)技術(shù)突破,在新能源汽車領(lǐng)域,IGBT是電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件,我國IGBT產(chǎn)量快速增長。2024年中國IGBT產(chǎn)量達(dá)到3859萬只。2025年中國IGBT產(chǎn)量將超過4000萬只。
4.核心競爭力排行
當(dāng)前行業(yè)呈現(xiàn)“高端突破與場景垂直化雙軌并進(jìn)”特征:頭部企業(yè)依托車規(guī)級認(rèn)證壁壘和IDM產(chǎn)能整合主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈;中游廠商聚焦綠電(光伏/儲能)與工控細(xì)分領(lǐng)域,以定制化算法與成本控制構(gòu)建差異化優(yōu)勢;新興勢力則通過第三代半導(dǎo)體融合及封裝技術(shù)創(chuàng)新切入增量市場。核心挑戰(zhàn)在于突破高壓芯片代差與國際專利壁壘,未來競爭將加速向碳化硅基混合技術(shù)及全球化標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證(AEC-Q/UL)維度升級。
5.重點企業(yè)分析
目前,中國IGBT相關(guān)A股上市公司主要分布在江蘇省,共13家。廣東省和上海市分別有9家和7家,排名第二第三。
四、下游分析
1.新能源汽車
據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2025年6月,新能源汽車產(chǎn)銷分別完成126.8萬輛和132.9萬輛,同比分別增長26.4%和26.7%。2025年1-6月,新能源汽車產(chǎn)銷分別完成696.8萬輛和693.7萬輛,同比分別增長41.4%和40.3%。
2.光伏發(fā)電
從國內(nèi)來看,我國以光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)展成效顯著,裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)居全球首位,發(fā)電量占比穩(wěn)步提升,成本快速下降,已基本進(jìn)入平價無補(bǔ)貼發(fā)展的新階段,行業(yè)未來發(fā)展空間廣闊。2024年中國光伏發(fā)電累計裝機(jī)容量88666萬千瓦,同比增長45.2%。2025年中國光伏發(fā)電累計裝機(jī)容量有望達(dá)96050萬千瓦。
3.智能電網(wǎng)
當(dāng)前智能電網(wǎng)市場在政策驅(qū)動、技術(shù)創(chuàng)新與能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的協(xié)同作用下,加速向智能化、數(shù)字化與綠色化深度融合方向升級,核心聚焦于提升新能源消納能力、優(yōu)化能源配置效率及構(gòu)建安全韌性電網(wǎng)體系。2023年中國智能電網(wǎng)市場規(guī)模約為1077.2億元,近五年年均復(fù)合增長率達(dá)10.31%,2024年市場規(guī)模約為1160億元。2025年中國智能電網(wǎng)市場規(guī)模將突破1200億元。