摘要：近日，工信部在政協十三屆全國委員會第二次會議第2282號（公交郵電類256號）提案的答覆函中提到，將推動我國工業半導體材料、芯片、器件及IGBT模組產業發展。IGBT是BJT和MOSFET組成的複合全控型-電壓驅動式-功率半導體器件,其自關斷的特徵在諸多領域具備不可替代的作用。本文主要介紹國內外IGBT現狀。

絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是由 BJT（雙極型三極管）和 MOS（絕緣柵型場效應管）組成的複合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 GTR 的低導通壓降兩方面的優點，廣泛應用於 600V 以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、牽引系統等領域。IGBT 是能源變換與傳輸的核心器件，能夠提高用電效率和質量，具有高效節能和綠色環保的特點。IGBT產業鏈包括設計、製造、模組等（見圖1）。

圖1：IGBT產業鏈

（資料來源：公開資料，金智創新行業研究中心）

設計製造銜接難，IDM成為主流

芯片的製造工藝複雜，成本較高，而且設計領域與製造領域各自均有極高的壁壘，最終成就了蘋果、華為、高通等設計巨頭，臺積電、格羅方德、中芯國際等製造巨頭。與芯片不同的是。IGBT基本沒有設計或者製造的巨頭，反而一家企業發展到一定的規模之後基本轉型IDM模式，例如中科君芯。

IDM模式有兩個優點：其一、IGBT是模擬器件，Know How非常重要，上下游的配合度直接影響產品質量；其次，IDM企業有內部資源整合優勢，這將縮短從設計到製造的時間，提高利潤率，這是主流廠商採用IDM模式的原因。

全球IGBT市場增長，中國市場增速更快

IGBT作為功率半導體器件第三次技術革命的代表性產品，具有高頻率、高電壓、大電流，易於開關等優良性能，被業界譽為功率變流裝置的CPU，廣泛應用於軌道交通、航空航天、船舶驅動、智能電網、新能源、交流變頻、風力發電、電機傳動、汽車等強電控制等產業領域。隨著軌道交通為代表的新興產業市場崛起，全球IGBT市場逐年上升，2010年全球規模30.36億美元，該數字2018年為58.26億，複合增長率9.8%，中國市場規模同期增速為18.2%（見圖2）。

圖2全球/中國IGBT市場規模

（資料來源：公開資料，金智創新行業研究中心）

中國市場規模增長較快，其中軌道交通和電動汽車增長最為明顯。軌道交通方面，中國城市軌道交通運營里程從2013年的2408公里增長到2018年6035公里，軌道交通規模的擴張為其上游IGBT的發展帶來極大需求。此外，電動汽車的發展是驅動中國IGBT市場發展的另一個重要原因，2011年中國電動汽車銷量僅8千輛，2018年銷量達125.6萬輛，增速可觀（見圖3）。

圖3 中國電動汽車（包括混合動力）銷量圖

（資料來源：公開資料，金智創新行業研究中心）

全球市場集中度高，國內產量不足

全球IGBT行業市場集中度高，當中2017年英飛凌（Infineon）佔全球市場份額的27.1%；三菱（Mitsubishi）市場佔有率為16.4%；日本富士電機（Fuji Electric）市場佔有率為10.7%，2017年全球前五大生產商佔據市場總量的67.5%（見圖4）. 從電壓上分類，英飛凌佔據了600-1700V範圍中IGBT的頭把交椅，而恩智浦則是佔據了低壓 IGBT 的市場第一，2500V以上的高壓則主要由三菱提供，中國中車受益於高鐵對大功率IGBT的需求在4500V以上的產品上市場份額位列全球第五。 整體來講，中國IGBT產業非常薄弱。

圖4 2017年全球IGBT市佔比

（資料來源：2018英飛凌年報，金智創新行業研究中心）

國內IGBT設計領域已有一定基礎，但與國際水平仍有很大差距，目前國內IGBT設計廠商體量偏小，主要有中科君芯、嘉興斯達、吉林華微斯帕克、臺基股份、南京銀茂、寧波達新、上海浦巒等。國內IGBT設計技術的主要來源有兩條途徑：其一，來源於外企人員的迴流，如斯達、南京銀茂、普巒半導體等；其二，來源於國外合作，如比亞迪、吉林華微等。目前看我國國產IGBT在逐步增長，但是仍存在很大的需求缺口，2018年國產IGBT1115萬隻，需求量達到7898萬隻（見圖5）。主要是國內IDM企業與國際巨頭差距較大，目前我國IGBT 優秀企業不多，南車時代、比亞迪等均主要為自己的高鐵和新能源汽車做配套，華微電子屬於國內在消費類IGBT 市場的龍頭企業，此前主要產品是第四代產品，和國際龍頭差距較大。

圖5 我國IGBT產量和需求量

（資料來源：公開資料，金智創新行業研究中心）

結語

IGBT是能源變換與傳輸的核心器件，其不具備放大的作用，而是在導通與阻斷切換，是名副其實的高級開關。IGBT與芯片行業有別，設計與製造的銜接的重要性決定了主流企業基本是IDM形式。從2010年起，全球IGBT市場逐步增長，中國市場受下游需求刺激增速更快。但整體上主要的份額被外資廠商佔據，全球市場集中度高，國內產量不足。