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IGBT行业的机会!

发布时间:2022-03-17作者来源:萨科微浏览:409

1、 何为IGBT   IGBT 学名叫 绝缘栅双极型晶体管 , 是由BJT和MOSFET组成的 复合功率半导体器件 。 BJT 指的是双极型二极管, MOSFET 指的是 金属-氧化物半导体场效应晶体管 。 主要用途包括电压/电流的变频、变压、变相、整流、逆变、开关等 ,性能方面比 MOSFET 好,但缺点就是价格贵。     功率半导体器件:按照控制种类可以分为不可控型、半可控型、全控型三大类产品。     2、 IGBT分类:   IGBT从封装形式分类可以分为 IGBT分立器件、IGBT模块和IPM 三大类产品:IGBT分立器件指一个IGBT单管和一个反向并联二极管组成的器件。IGBT模块指将多个IGBT芯片和二极管芯片以绝缘方式组装到DBC基板上,进行模块化封装。IPM:即智能功率模块,就是将功率器件和驱动电路、过压和过流保护电路、温度监视和超温保护电路等外围电路集成在一起生产的一种“组合”型器件。 我们平时更多说的就是IGBT模组,占三大分类规模超过一半。  
    3、下游应用端:   ①分类:按照电压分类,IGBT可分为超低压、低压、中压和高压,。低压端主要有电焊机、家电(变频空调、洗衣机、电冰箱、洗碗机、电磁炉)、电动汽车(混动、纯电动等等)、UPS、太阳能电池、风电等。中压主要有UPS、地铁/城轨电机驱动、风电、太阳能电池。高压主要有轨道牵引(高铁、动车组)、电网、大型工业装备。   ②价值量占比: 新能源 汽车 IGBT市场占比持续增长,2020 年已成为中国 IGBT 第一大应用领域,占比约 30%。工业控制、消费电子(家电)与新能源发电市场分别占比 27%、22%、11%。智能电网占比6%,轨道交通占比4%、后两个基本不会有太大增长。最高的需求增长在于新能源汽车与新能源发电。新能源发电主要包括光伏发电于风电发电。根据 Omdia、QYResearch 等多方数据测算, 新能源汽车IGBT 2020-2024年复合增长率预计17%,新能源发电超过10%,是目前炒作IGBT最重要的逻辑之一。     4、下游最主要的需求增长端: 由于新能源汽车的快速爆发及碳中和驱动下的光伏、风电都在爆发,导致IGBT产能跟不上需求,出现了严重缺货现象,特别是逆变器需要用到的IGBT模块更是供不应求,是需求比较快增长且明确的芯片细分板块之一,按现在数据,新能源汽车与新能源发电增长是超过券商预测的。 新能源发电IGBT市场已成风口,储能、充电桩下的IGBT正在成为下一风口。   ①新能源汽车: 从新能源电动汽车成本来看,占比较大的零部件是电池、电机、电控系统、电驱动零部件等,分别大概占到40%、15%、12%、8%。IGBT模块作为电控系统的核心零部件,大概占到电控系统成本的30-40%左右,加上其他的粗略估计 IGBT模块占到整车成本的7-10%左右。 根据宏微科技招股说明书援引 EVtank数据,2019年中国新能源汽车 IGBT 市场规模为36 亿元,测算新能源汽车 IGBT 单车配套价值约为2985元 /辆。   根据英飞凌数据,新能源汽车中功率半导体器件的价值量约为传统燃油车 5 倍以上,而IGBT正是功率半导体器件占比最大的 。 国内新能源汽车销量持续数月环比正增长,9月国内销量35.70万台,环比达 11.22%,同比158.81%。     ②充电桩: 从充电桩的成本结构来看,充电机、充电模块是充电核心设备,其中充电模块占充电系统成本近50%,其核心功能是将电网中的交流电转化成可以为电池充电的直流电。充电模块的关键又在于IGBT功率开关,当充电模块工作时,三相交流电经过整流滤波后,变成直流输入电压供给IGBT桥。直流充电桩中,IGBT是最核心的部分,占总成本达到20%。由于中国新能源汽车市场最大,每年新增的充电桩数量也是全球最多。国家规划的车桩比是到1:1,不过目前还远未达到。超级快充是未来的趋势,而实现大功率快充,必然离不开IGBT等功率元器件。     ③新能源发电:  新能源发电主要以光伏发电和风力发电为代表。由于新能源发电输出的电能不符合电网要求,需通过光伏逆变器或风力发电逆变器将其整流成直流电,再逆变成符合电网要求的交流电后输入并网。 IGBT模块是光伏逆变器和风力发电逆变器的最核心器件。 根据宏微科技招股说明书显示,IGBT模块在逆变器价值量占比为10%~15%,测算2019~2020年IGBT 价值为2000~2300万元/GW。预计随着组串式逆变器生产规模逐步提升,逆变器每GW制造成本降低,单GW的IGBT价值也会随之降低。光伏装机容量持续超预期,1-8 月装机22.05GW,同比增长 45%。   ④储能:储能系统中一个重要的设备之一就是 储能变流器 ,用于家庭户用储能方面一般也称为储能逆变器,而在大规模的工商业储能领域一般称为PCS,是连接在储能电池与电网之间,实现电能双向转换的装置。储能变流器既可以把储能电池中的直流电逆变为交流电,输送至电网;也可以把电网中交流电整流为直流电,给储能系统充电。券商普遍预测储能变流器5年需求复合增长超过50%,而IGBT储能变流器核心部件之一,不过也有不用IGBT的。  

⑤其他:变频白色家电,具有变频功能的白色家电最核心的部件之一是其内部的“变频器”,而IGBT模块是变频器最核心元器件,变频是实现节能环保的首选。主要包括变频空调、变频冰箱、变频洗衣机,其中变频冰箱增长空间是最大的,目前渗透率只有22%。





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