1、IGBT 出货量从 23Q4 开始出现边际改善迹象,到 24Q2 回到正向增长阶段,标 志着行业性衰退进入尾声。IGBT价格下跌幅度收窄,自24Q1同比下滑幅度接近30% 后,处于较为稳定状态,供需结构趋于平衡,IGBT 价格已经进入相对底部。未来随 着下游需求逐步进入复苏阶段,将提振 IGBT 需求,带动 IGBT 市场进入回暖阶段。
2、产能端:尽管国内 IGBT 产量保持较高增长态势,但整体自给率水平相对较低, 未来中国厂商持续扩产,技术持续突破,凭借不弱的性能表现和较高的性价比,自给 率将逐步提高。 2024 年碳化硅产业或将进入供过于求阶段,导致碳化硅价格持续下探。2024 年, SiC 晶圆需求并未出现较大提升,但全球 SiC 产能较 2023 年提升 50%以上。从海 外大厂产能扩张节奏来看,2025 年将成为 8 英寸碳化硅衬底释放的重要节点, Wolfspeed、Rohm、Onsemi 为代表的头部企业,均计划在 2025 年前后实现 8 英寸 SiC 衬底的量产。 从中国产能来看,2024H1 中国 SiC 衬底产能较 2022 年提升约 3 倍,达到 348 万 片,虽然目前中国产能仍以 6 英寸为主,但士兰微、三安光电等头部企业已开始在 8 英寸布局。在产能集中释放、工艺持续优化,及叠加 8 英寸产线升级等因素催化下, 市场正由结构性紧缺转向供给过剩,碳化硅价格将持续下滑,预计 2028 年全球碳化 硅衬底均价下跌至 3200 元/片,中国由于本土产能释放快于海外,预计 2028 年将下 探至 2300 元/片,较全球均价形成 900-1000 元的显著价差。
3、需求端:中低端车型提振 IGBT 用量需求。中低端车型为新能源汽车主要市场, 各大车厂竞争激烈,带动汽车价格下沉,叠加智能驾驶下沉中低端车型市场,带动中 低端车型销量占比进一步提升。中低端车型竞争激烈,车厂更加注重成本管控,中低 端车型使用 SiC 的可能性较低,预计短期内仍将使用成本较低的 IGBT,中低端车型 销量占比提升将提振 IGBT 用量需求。 随着 30 万以上纯电动车型比重提升、400V 向 800V 升级,叠加碳化硅整体成本持 续下降,将推动碳化硅模组产品在中高阶车型上的渗透率持续提升。此外,随着碳化 硅衬底产能和良率的提升,叠加 8 英寸衬底量产,成本持续降低,预计 2026 年碳化 硅模组与 IGBT 模组的价格差或将从 2-3 倍收窄至 1.5 倍以下,届时将有望打开规模 化应用空间。
4、竞争格局:海外大厂占据 IGBT 市场主导,中国厂商份额提升。2022 年分立式 IGBT CR10 约为 87%,英飞凌、富士电机、意法半导体等海外公司占据市场主要份 额,仅有一家中国公司士兰微上榜,但随着士兰微技术突破和产能扩张,市场份额从 2019 年的 2.2%提升至 2022 年的 3.4%。2022 年 IGBT 模块全球 TOP 10 中仅有斯 达半导和时代电气两家中国公司,但市场份额每年呈上升态势,斯达半导从 2019 年 的2.5%提升至2022年的4.3%,时代电气从2021年的2.5%提升至2022年的4.1%。 未来随着中国技术突破、产能释放和政策红利,本土企业将有望在国际市场中占据更 高的市场份额。 碳化硅衬底和外延片市场主要由海外厂商主导,在碳化硅衬底市场中,2020 年天科合达和天岳先进分别占据全球 5%和 3%的市场份额,位列第五和第六。外延片市场 中,2023 年中国厂商瀚天天成占据全球 15%的份额,位居全球第三。未来随着中国 企业技术的持续突破和产能逐步释放,导致价格下跌与国际产品形成较大价差,有望 带动国产企业市场份额进一步提升。
功率半导体是电子产业链中的核心器件之一,能够实现电能转换和电路控制,在 电路中起到功率转换、功率放大、功率开关、线路保护、逆流和整流等功能,广泛应 用于移动通讯、消费电子、新能源汽车、轨道交通、工业控制、发电与配电等电力、 电子领域,功率范围从数 W(消费电子产品)到数 GW(高压直流输电系统)。 功率半导体按照集成度可分为分立器件、功率模块和功率 IC,一般将分立器件 和功率模块统称为功率器件,功率器件主要包括二极管、晶闸管、晶体管等产品。

功率半导体的上游主要为原材料和设备,包括晶圆、光刻机、引线框架、半导体 材料等;中游则为功率半导体的制造环节,功率半导体厂商可分为 Fabless 和 IDM 模式,与集成电路不同,功率器件的功能实现主要通过前道制造工艺实现不同的器件 结构,制造工艺的技术水平直接影响功率器件的性能表现,所以目前全球模拟芯片的 龙头厂商主要是 IDM 模式,而中国 IDM 功率器件厂商偏少,仍属于追赶阶段。
随着下游需求逐步复苏,功率器件销售额进入回暖通道。在经历 2022 年汽车芯 片缺芯后,上游厂商扩产及下游厂商积极备货,但 2023 年受下游需求萎靡后,行业进入去库存阶段,经过几个季度去库存阶段,叠加新能源汽车电动智能化加深对功率 器件需求提升,全球功率器件销售出现回暖迹象。 中国新能源汽车销量相较其他地区需求依旧强劲,在新能源汽车浪潮带动下,中 国功率器件销售增速表现好于全球水平,未来在中国全系车型搭载智能驾驶的催动 下,将带动功率器件销售额持续边际改善。
IGBT 是由 BJT 和 MOS 组成的复合功率半导体,起到电力设备的电能转换和电 路控制,广泛应用于新能源汽车、工业、轨道交通、消费电子等领域。 据 MMR 数据,全球 IGBT 产预计从 2023 年的 74.9 亿美元提升至 2030 年 157.8 亿美元,CAGR 达到 11.23%。从应用领域来看,新能源汽车和工业控制是 IGBT 的 主要应用领域,目前新能源汽车渗透率仍处于上升阶段,预计 2030 年新能源汽车 IGBT 占比将出现翻倍提升。
IGBT 出货量变化对价格趋势具有显著先行性,其波动周期通常领先价格(ASP) 2-3 个季度,凸显出下游需求驱动价格变动。从出货量来看,IGBT 出货量自 23Q4 已 显现回暖迹象,并于 24Q2 实现同比正向增长。这一需求端的持续复苏直接反映在价 格端,随着下游应用领域补库需求释放,IGBT 价格跌幅持续收窄,当前市场价格已 处于近三年底部区间。
从需求段来看,作为 IGBT 主要增量市场的汽车电子领域(包括新能源汽车、充 电桩等)需求修复信号明确,叠加工业控制、光伏储能等行业的稳定增长,我们预判 IGBT 价格将在出货量回升的传导效应下,于 2024 年下半年开启渐进式修复周期, 呈现逐季边际改善趋势。

作为第三代半导体核心材料,碳化硅(SiC)凭借其突破性物理特性,正在重塑 功率器件产业格局。相较于传统硅基器件,碳化硅具有耐高压(击穿场强达硅基 10 倍)、耐高频(开关损耗降低 75%)、高热导率(3 倍于硅)等显著优势,使其成为 800V 高压平台、超充系统等前沿场景的理想解决方案。 市场增长动能主要来自新能源汽车电动化浪潮。据 Yole 最新报告,全球碳化硅 市场规模在 2023 年已达 27.46 亿美元,其中新能源汽车应用占比超 70%,核心器 件涵盖主驱逆变器(效率提升 6%-8%)、OBC 车载充电机及 DC/DC 转换器等关键 系统。随着 800V 高压架构渗透率在 2024 年持续提升,叠加衬底制造良率提升带来 的成本下行,行业正迎来规模化拐点,Yole 预测到 2029 年市场规模将攀升至 98.73 亿美元,CAGR 24%,其中新能源汽车应用占比有望突破 80%。
IGBT 方面: 中国 IGBT 产能和自给率持续提升。从中国 IGBT 产量来看,预计从 2019 年的 1550 万只提升至 2024 年的 3900 万只,CAGR 达到 20.27%。尽管国内 IGBT 产量 保持较高的增长态势,但整体自给率水平相对较低,2023 年中国 IGBT 的自给率不 足 35%。未来随着新能源汽车等新兴领域的需求崛起,中国 IGBT 厂商持续扩张产 能,在技术不断突破的加持下,凭借不弱的性能表现和较高的性价比优势,国产替代 加速进行,自给率将逐步攀高。
碳化硅方面: 2024 年全球碳化硅产业迎来供需格局转折点,或将进入供过于求的阶段。2024, SiC 晶圆需求并未有较大提升,但全球 SiC 产能相较 2023 年提升在 50%以上,供 给增速高于需求增速,或将带动 SiC 进入供过于求。从中国产能情况来看,中国 SiC 晶圆产能增长主要集中于 2025 年之后,且增速高于全球水平,将重塑行业竞争格局。 从价格端来看,1200V/40mΩ的碳化硅价格在 2024 年 4 月的价格相较 2023 年 9 月的价格已经下跌 35%,未来随着全球产能的持续释放,碳化硅价格或将持续下 探。
新能源汽车需求激增驱动中国碳化硅产业加速扩张。2022 至 2024 年上半年, 中国 6/8 英寸碳化硅衬底年产能从 2022 年的 90 万片跃升至 2024 年上半年的 348 万片,增幅达 286%。伴随国内外厂商的产能集中释放叠加 8 英寸产线升级,市场正 从结构性紧缺转向供给过剩,预计 2028 年全球碳化硅衬底均价下跌至 3200 元/片, 其中中国本土产能释放快于海外,预计国内衬底均价 2028 年下跌至 2300 元/片,较 全球均价形成 900-1000 元/片的显著价差。 产业升级与技术创新持续压缩成本空间。通过优化长晶工艺、引入激光切割等技 术提升良率,叠加设备国产化率改善,碳化硅衬底成本将有望持续下滑,推动器件价 格加速向硅基 IGBT 靠拢。
2025 年或将成为碳化硅 8 英寸衬底释放的重要节点。当前衬底尺寸正从 6 英寸 向 8 英寸升级,各大碳化硅海外大厂纷纷建设 8 英寸碳化硅工厂。8 英寸晶圆面积是 6 英寸的 1.8 倍,虽然 8 英寸衬底的成本较 6 英寸更高,但可切割获得更多的 die, 最终芯片成本将更低,据 TankeBlue 制造商测算,6 英寸升级至 8 英寸,成本预计 将下降 35%。在中国碳化硅厂商产能扩张带动 SiC 价格下行的背景下,海外厂商通 过升级衬底尺寸降低生产成本,预计将抵消部分产品价格下滑造成的业绩压力。 Wolfspeed、Rohm、Onsemi 为代表的头部企业,均计划在 2025 年前后实现 8 英寸 SiC 衬底的量产,将通过扩建工厂或技术升级提升产能。其中,Wolfspeed 预计将产能扩大 10 倍,onsemi 计划将年产能从 28.8 万片提升至 117.6 万片。
中国碳化硅产业正迎来快速扩张与技术升级的双重驱动。中国碳化硅头部厂商 如天科合达、天岳先进、三安光电等通过大规模投资加速产能布局,2023 年至 2026 年间,多家企业计划将产能从数万片提升至数十万片甚至百万片量级,中国碳化硅产 能持续提升。 行业技术迭代方向明确,8 英寸成为升级重点。士兰微旗下的士兰集宏 8 英寸碳 化硅功率器件芯片项目总产能年产72万片8英寸碳化硅芯片,其中一期预计在25Q1 封顶,26Q1 进行试生产。三安光电与意法半导体合资建设的安意法半导体 8 英寸碳 化硅外延、芯片项目预计在 25Q3 实现大规模批量生产,年产 8 英寸碳化硅车规级 MOSFET 功率芯片 48 万片,预计 2028 年全面达产。 尽管当前中国碳化硅企业产能仍以 6 英寸为主,但头部厂商通过技术突破与资 本投入,正推动中国碳化硅产业向大尺寸、高端化方向迈进,逐步缩小与国际领先水 平的差距。
全球新能源汽车销量和渗透率持续提升带动功率半导体迎来增长机遇。EVTank 数据,全球新能源汽车销量从 2020 年的 331 万辆提升至 2023 年的 1465 万辆, CAGR 为 64.2%,渗透率也从 4.2%提升至 18%,预计 2025 年同比增加 22.8%提升 至 2240 万辆,2030 年预计达到 4405 万辆,渗透率也将持续提升。 中国作为全球新能源汽车最大的单一市场,生产量和销量均居于全球前列。2024 年中国新能源汽车销量达到 1285.8 万辆,渗透率也从 2020 年的 5.4%提升至 2024年的 40.9%,EVTank 预计中国 2025 年销量将达到 1650 万辆,同比增加 28.3%。 随着新能源电动智能化趋势不断加深,功率器件作为汽车电控气筒的核心部件, 将随着新能源汽车市场的持续扩容而迎来持续增长机遇。

新能源汽车 IGBT 的价值分布呈现显著的结构性差异,其成本与车型定位、系统 功率需求深度绑定。从功能模块来看,主驱电控系统 IGBT 价值量约 1000 元,承担 电能转换核心功能,OBC、空调压缩机、电子助力转向等子系统 IGBT 价值量均低于 300 元,合计占比约 25%-30%。从车型来看,级别越高所搭载的功率模块越多,价 值量越高,A00/A0 级新能源汽车 IGBT 价值量为 600-900 元,15 万车型 IGBT 价值 量为 1000-1300 元,20-30 万车型 IGBT 价值量为 2000-2600 元,高级车型 IGBT 价 值量为 3000-3900 元。
从新能源汽车销量结构来看,中国中低端车型(20 万元以下)占比逐步提升。 从中国纯电动车结构来看,20 万以下车型占比从 2020 年的 66%提升至 2024 年的 68%,其中增量主要来自 10-15 万车型。 展望 2025 年,各大车厂将持续抢占中低端车型市场份额,带动新能源汽车价格 持续下滑,中低端车型销量占比持续提升,叠加智驾系统下沉中低端市场,比亚迪今 年全系车型将搭载天神之眼智驾系统,最低车型价格下探至 8 万,长安汽车宣布未 来三年的新车型将全系标配智驾接口,智驾系统在中低端车型的上量将带动中低端 车型销量占比提升。 在中低端新能源汽车竞争加剧和智驾系统下沉中低端车型的背景下,车厂更加 注重成本管控,中低端车型使用 SiC 的可能性较低,预计短期内仍将使用成本较低 的 IGBT,且中低端车型仍是主流车型价格区间,预计 2025 年 IGBT 仍有较大的增 长空间。
碳化硅车型的渗透加速,主要得益于 800V 高压平台车型销量的快速增长,相比 传统的 400V 架构,800V 平台能够显著提升充电速度、减少能量损耗,并优化整车 性能,而碳化硅器件在高电压应用中的低损耗和高效率优势,使其成为 800V 系统的 核心技术支撑。 从中国发布的车型数量来看,2022-2024H1,800V 平台数量占全部车型数量的 比重从 13.7%提升至 32.9%。从搭载碳化硅的车型数量来看,800V 平台比重从 2022 年的 47.62%提升至 2024H1 的 68.9%。从主流车企发布的 800V 车型来看,几乎全 部搭载了碳化硅。 从不同价位新能源车型碳化硅渗透率来看,目前国内市场处于从燃油车转向新 能源汽车的关键阶段,混动(30 万以上车型)作为过渡方案销量持续提升,混动及 增程车型电池容量较小,暂时不会采取碳化硅替代 IGBT 的使用,导致 30 万以上车 型碳化硅渗透率相对较低。20 万以下车型中,由于成本控制严格,碳化硅与 IGBT 仍 有较大成本差距,暂时也不会大规模采用碳化硅。在 20-30 万的纯电主战场中,碳化 硅已处于 70%以上的较高水平。 随着 30 万以上纯电动车型提升、400V 向 800V 升级,叠加碳化硅整体成本的 持续下降,将推动碳化硅模组产品在中高阶车型上的渗透率持续提升。目前 SiC 价格约是 IGBT 的 2-3 倍,中低端车型出于成本考虑仍采用价格更低的 IGBT。未来随 着碳化硅衬底产能和良率提升,叠加 8 英寸衬底量产,成本持续降低,预计 2026 年 碳化硅模组与 IGBT 模组的价格差或将收窄至 1.5 倍以下,届时将有望打开规模化应 用空间。
海外 IGBT 厂商占据市场主导地位,中国厂商份额持续提升。分立式 IGBT 市场 集中度较高,CR10 约为 80%左右,其中英飞凌、富士电机、意法半导体等海外公司 占据市场主要份额。全球 Top 10 中仅有一家中国公司士兰微,随着士兰微技术持续 突破及产能不断扩张,市场份额保持持续提升态势,从 2019 年的 2.2%提升至 2022 年 3.4%。 从 IGBT 模块竞争格局来看,全球 Top 10 中大部分为海外厂商,2019-2020 年, 全球 Top 10 中仅有一家中国公司斯达半导,市场份额为 2.5%和 2.8%,2021-2022 年时代电气跻身全球 Top 10 中。2019-2022 年,斯达半导市场份额从 2.5%提升至 4.3%,时代电气从 2021 年的 2.0%提升至 2022 年的 4.1%。 虽然中国企业与国际企业在技术方面仍存在差距,但随着中国 IGBT 厂商技术突 破、产能释放和政策红利,本土企业将有望在国际市场中占据更高的市场份额。
碳化硅衬底制造工艺难度较大,存在较高的技术门槛,美国企业在碳化硅衬底产 业格局中占据龙头地位。据 Yole 数据,海外厂商占有全球碳化硅衬底的 86%以上, Wolfspeed 公司占据了 45%的市场份额,Rohm 排名第二,占有 20%的市场份额。 中国企业也积极布局碳化硅行业,国内企业天科合达、天岳先进分别占据 5%和 3% 的市场份额。随着中国企业的技术持续突破和产能集中释放,导致价格下跌与国际产 品形成较大价差,国内企业市场份额有望持续提升。 外延片市场集中度较高,中国厂商瀚天天成市场份额为全球第三。外延片的国际 供应商大多是 IDM 环节的延伸,国内市场外延环节多以单环节为主,企业数量不多 但规划产能较大。据 Yole 数据,全球外延片市场 CR3 为 74%,Wolfspeed 以 37% 的份额位居第一,中国厂商瀚天天成市场份额为 15%,位居第三。

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