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汽车功率半导体迎黄金时代,中国IGBT产业发展前景分析

www.p-e-china.com 2018/10/30 13:27:44 来源:互联网 电力电子论坛|免费发布产品

  新能源汽车将成为我国IGBT产业未来8年主要的市场驱动,未来8年累计市场空间超过千亿。市场空间巨大,但对于企业而言,同样面临着机遇与挑战并存的场面。

  高速发展的新能源汽车产业带来了汽车功率半导体的黄金时代,据集邦咨询数据显示,由传统汽车到新能源汽车,功率半导体的用量增长数倍,单辆汽车ASP从71美元增长到387美元。

  

 

  图:新能源汽车和传统汽车涉及的功率半导体比较(集邦咨询整理)​

  电机控制系统是新能源汽车产业链的重要环节,电控系统的技术水平直接影响整车的性能和成本。其中,电控系统应用的核心部件——IGBT拥有高输入阻抗、高速开关和导通损耗低等特点,在高压系统中担负着极其重要角色。

  据集邦咨询了解,IGBT模块作为新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件,成本占到新能源整车成本的10%,占到充电桩成本的20%。未来新能源汽车将成为IGBT产业扩张的主要驱动力。

  集邦咨询数据显示,2017年,我国IGBT市场规模为121亿元,2025年将达到522亿元,年复合增长率达19.9%。但我国IGBT起步较晚,国内市场份额主要被欧美、日本企业垄断,本土企业市场占比仅约为10%,进口依赖程度较高,国产替代空间巨大。

  

 

  图:2014-2025中国IGBT市场规模(数据来源:集邦咨询)​

  车用IGBT市场由新能源汽车和充电桩两个部分构成,下面本文将对两个市场分别进行分析。

  01新能源汽车市场​

  2012年国务院颁布了《关于印发节能与新能源汽车产业发展规划》后,我国新能源汽车产业出现爆发式增长,据中国汽车工业协会公布的数据显示,我国新能源汽车的产量从2013年的1.7万辆增长至2017年的78万辆,年复合增长率高达160.26%。

  2017年工信部印发《汽车产业中长期发展规划》,提出到2020年我国新能源汽车产量达到200万辆,2025年达到700万辆。据此规划发布的数据来看,从2017年到2025年,新能源汽车产量年复合增长率达到16.95%。据中国汽车工业协会数据,截止2018年6月底,2018年我国新能源汽车共生产40.89万辆,销售41.05万辆,全国新能源汽车保有量达到199万辆。

  由于新能源汽车中IGBT约占其成本的10%,我们预计到2025年,中国新能源汽车所用IGBT模块市场规模将达到210亿元,8年间累计新增市场份额达900亿元。

  新能源汽车产量的快速增长需要大量的IGBT模块,本土功率半导体企业、汽车企业在政策和资金的双重支持下切入市场,目前已取得一些成绩。

  

 

  图:中国切入车用市场的部分IGBT厂商(IDM模式)(集邦咨询整理)​

  02充电桩市场​

  2015年11月,工信部等四部委联合印发《电动汽车充电基础设施发展指南》通知,明确到2020年,新增集中式充换电站超过1.2万座,分散式充电桩超过480万个,以满足全国500万辆电动汽车充电需求。

  据中国充电联盟数据,截至今年7月底,我国已建成充电桩约66.2万个,其中公共充电桩约27.5万个,私人充电桩约38.7万个。按照规划需新建的充电桩超过400万个,市场空间巨大。

  IGBT模块占到充电桩成本的20%左右,我们预计到2025年,充电桩所用IGBT的市场规模将达到100亿元,8年间累计新增市场份额达300亿。

  中国目前充电桩企业超过三百家,但大多数企业产品市场认可度不高,top10企业占有大量市场并且市场份额在逐渐增大,未来随着行业洗牌,大多数企业将会退出市场,为已占有优势的企业让出市场。

  

 

  图:截止2018年8月中国已运营充电桩设备top10企业(数据来源:中国汽车工业协会,集邦咨询整理)​

  03机遇与挑战并存​

  由前述可知,新能源汽车将成为我国IGBT产业未来8年主要的市场驱动,未来8年累计市场空间超过千亿。市场空间巨大,但对于企业而言,同样面临着机遇与挑战并存的场面。

  机遇

  1、目前八吋厂产能紧缺,从上游晶圆到下游制造、模块,产品均供不应求,整个功率半导体产业正在经历难得的产业景气周期,由于目前大型设备厂不再生产八吋设备,导致八吋厂扩产难度增大,产业景气度预计仍将持续。而作为功率半导体一个重要类品的IGBT产业,也将受益于产业景气周期。

  2、IGBT技术革新正在减缓,在第六代IGBT开发出来以后,IGBT产品所具有的优势已经几乎被开发殆尽,在技术上领先的国际厂商技术创新的速度将会有所减缓,而国内厂商则迎来宝贵的追赶时间。

  挑战

  1、目前国际主要的IGBT厂商采用的均为IDM模式,IDM企业注重技术积累,具有领先优势的企业会不断提高技术门槛,加大后来者追赶的难度。

  2、SiC mosFET有着比Si基IGBT更快的开关速度、更高的电流密度和更低的导通电阻,能耗较后者有较大降低空间,目前囿于成本较高尚未大规模商用,但不排除未来有一天成本下降到可接受的范围后,逐渐抢占IGBT的市场。(本文在预测未来八年IGBT市场规模的过程中,已经将此因素考虑在内。)

 

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