1、 请阅读最后一页的免责声明 1 2022 年年 05 月月 05 日日 证券研究报告证券研究报告行业深行业深度度报告报告 I IGBTGBT 行业行业 下游需求下游需求旺盛，国产替代持续导入，估值渐趋合理旺盛，国产替代持续导入，估值渐趋合理 I IGBTGBT 行行业业深度报告深度报告 看看好好 投资要点投资要点 IGBTIGBT 下游应用广泛，下游应用广泛， 行业行业驱动逻辑已驱动逻辑已由涨价由涨价向需求转换。向需求转换。 IGBT是进行能量转换与传输的核心元器件，在新能源汽车、消费电子、光伏发电、工业控制、智能电网和轨道交通中均有广泛应用。目前，IGBT 行业下游需求较为旺盛，产品驱动逻辑

2、已由涨价向需求转换，未来行业景气度持续性有保障。此外，美国加息预期下强烈，十年期国债收益率飙升，叠加俄乌战争升级和国内疫情反复，加剧全球半导体产业链供给不确定性，IGBT 行业自 2022 年以来大幅回调，目前行业调整较为充分。行业估值水平由高点的 60 倍-70 倍降低至 43.81 倍，处于近五年56.20%分位，逐渐进入合理区间，行业配置价值渐显。 新能源汽车和光伏行业高景气，新能源汽车和光伏行业高景气，提供提供 IGBTIGBT 行业行业最主要增量最主要增量市市场场。新能源汽车和光伏和是 IGBT 下游最主要的应用，市场需求占比超过 40%，在国家碳中和战略背景下，新能源汽车和光伏行业

3、高景气，对 IGBT 产品需求旺盛，是 IGBT 行业最重要的需求增量来源。在新能源汽车领域，全球主要国家均已出台碳减排利好政策，政策驱动下，新能源汽车已经进入快速发展阶段。根据测算，IGBT 大约占据新能源车总成本的比例为 4%，预计至 2025 年，新能源汽车 IGBT 市场规模将由 2019 年的 19亿美元提升至 2025 年的 79 亿美元，2019-2025 年复合增速为26.90%。在光伏发电领域，IGBT 是光伏逆变器实现逆变功能的核心，保守估计下，预计 2025 年全球光伏逆变器 IGBT 市场规模将达到 69.1 亿元，2020-2025 年年复合增速为 13.51%。 海

4、外巨头基本垄断，国产厂商下游客户导入顺利，新能源领域海外巨头基本垄断，国产厂商下游客户导入顺利，新能源领域放量可期放量可期。IGBT 行业有三大壁垒，分别是技术壁垒、品牌和市场壁垒，以及资金壁垒，欧美日厂商由于资金实力雄厚、技术水平领先、产业经验丰富，凭借先发优势抢占了全球功率半导体绝大多数的市场份额。随着中国成为全球最大的制造业基地，国内开始成为全球最大的 IGBT 市场，整体自给率虽然仍 市场数据（市场数据（20202 22 2- -0 04 4- -2929） 行业指数涨幅行业指数涨幅 近一周 -1.95% 近一月 -14.54% 近三月 -13.87% 重点重点公司公司 公司名称公司名

5、称 公司代码公司代码 斯达半导 603290.SH 时代电气 688187.SH 行行业指数业指数走势图走势图 数据来源：Wind，国融证券研究与战略发展部 研究员研究员 张志刚 执业证书编号：S0070519050001 电话： 邮箱： 相关报告相关报告 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 2 相对比较低，但自中美贸易摩擦以来，半导体行业作为国内被卡脖子核心领域，国产替代需求迫切。并且，由于疫情导致全球半导体供应链受阻，IGBT 等芯片供给严重不足，市场缺芯严重，给了国内厂商更多的机会。目前，以斯达半导、士兰微、时代电气为代表的

6、国产厂商已经逐渐打破了国外跨国企业长期以来对 IGBT 芯片的垄断， 逐步实现国产替代， 并在新能源汽车和光伏领域逐渐放量，未来发展可期。 投资建议投资建议：IGBT 行业下游以新能源汽车和光伏行业为主，在国家碳中和战略背景下， 下游行业高景气提振 IGBT 产品需求， 行业驱动逻辑已由涨价驱动向需求驱动转换，未来高景气度持续性有保障。 同时， IGBT 行业短期调整较为充分， 估值渐趋合理，叠加国产厂商下游不断突破，新能源领域放量可期，行业配置价值渐显。建议从两个角度把握行业发展机遇，一是，IGBT 业务布局较早，有技术优势，收入占比较高的龙头公司，如斯达半导；二是，在行业供给持续偏紧的背景

7、下，建议关注下游客户导入顺利，产能充裕的 IDM 厂商，如士兰微、时代电气等。 风险因素：风险因素：新能源汽车和光伏等下游需求不及预期；中美贸易摩擦加剧，海外订单转移；上游原材料涨价超预期；晶圆厂新增产能落地不及预期等。 MBaXiYgZgVlXgWsVnV8OaOaQnPoOpNsQkPmMrMlOnNqP7NoOuNuOsRmPwMoNqO证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 3 目目 录录 1.IGBT1.IGBT 下游应用广泛，驱动逻辑已由涨价向需求转换下游应用广泛，驱动逻辑已由涨价向需求转换 . 6 1.1 电能转换核心器件，IGBT 下游应用广

8、泛 .6 1.2 驱动逻辑向需求转换，IGBT 短期调整充分，估值渐趋合理 .8 2.2.下游新能源汽车和光伏行业高景气，下游新能源汽车和光伏行业高景气，IGBTIGBT 市场需求旺盛市场需求旺盛 . 10 2.1 新能源汽车提供 IGBT 市场最主要增量来源 .10 2.2 绿色能源转型下光伏装机高景气驱动 IGBT 需求高增长 .12 3.3.海外巨头基本垄断，国产厂商下游客户导入顺利，新能源领域放量可期海外巨头基本垄断，国产厂商下游客户导入顺利，新能源领域放量可期 . 15 3.1 行业稳定性和可靠性要求高，海外厂商占据垄断地位 .15 3.2 国产厂商不断突破，新能源领域持续导入 .1

9、8 4.4.重点公司介绍重点公司介绍 . 20 4.1 斯达半导：国内 IGBT 模块龙头，与国际龙头深度合作战略布局 SiC .20 4.2 士兰微：国内垂直一体化 IDM 龙头，前瞻布局 12 寸晶圆产线 .22 4.3 时代电气：国内高压 IGBT 龙头，轨道交通领域市占率第一 .23 5.5.投资建议投资建议. 25 6.6.风险提示风险提示. 25 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 4 插图目录插图目录 图 1：2015-2025 年中国&全球新能源汽车渗透率及预测 . 8 图 2：国内 IGBT 市场各下游领域占比（2020 年） . 9

10、图 3：IGBT 指数自高点以来最大跌幅近 40% . 9 图 4：全球主要地区碳排放规划进程 . 10 图 5：IGBT 在新能源汽车应用较为广泛 . 11 图 6：新能源汽车成本结构 . 11 图 7：电机控制器成本结构 . 11 图 8：光伏逆变器的作用是将光伏组件产生的直流电逆变成交流电 . 12 图 9：2020 年-2030E 不同类型逆变器市场占比 . 13 图 10：2011 年-2025 年全球光伏年度新增装机规模及预测 . 14 图 11：2020 年全球 IGBT 分立器件市场排名 . 16 图 12：2020 年全球 IGBT 模块市场排名 . 17 图 13：2019

11、 年全球 IPM 市场排名 . 17 图 14：国内新能源汽车 IGBT 市场竞争格局 . 18 图 15：比亚迪半导体关联交易金额及营收占比（亿元）. 19 图 16：比亚迪半导体产能利用率及产销率 . 19 图 17：2016-2021 年公司营收年复合增速达 42% . 20 图 18：2016-2021 年公司净利润年复合增速达 79% . 20 图 19：公司自研芯片数量和金额占比已超 50% . 21 图 20：公司毛利率逐年稳健提升 . 21 图 21：2021 年公司营业收入同比增长达 68% . 23 图 22：2021 年公司净利润同比增长达 2145% . 23 图 23

12、：轨道交通装备业务占比超 80% . 24 图 24：2021 年公司营业收入同比下降 5.69% . 25 图 25：2021 年公司净利润同比下降 18.49% . 25 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 5 表格目录表格目录 表 1：电力电子器件性能比较 . 6 表 2：历代 IGBT 芯片技术指标对比 . 6 表 3：IGBT 三种类型、特点及下游应用 . 7 表 4：IGBT 按照电压等级分类 . 7 表 5：部分国家/地区燃油车禁售时间表 . 10 表 6：新能源汽车 IGBT 市场规模及预测 . 12 表 7：全球光伏逆变器 IGBT 市

13、场规模及预测 . 14 表 8：国内 IGBT 相关上市公司情况 . 19 表 9：公司非公开发行股票募集资金使用计划 . 21 表 10：士兰微现已形成三大业务板块 . 22 表 11：士兰微在晶圆制造环节的布局 . 23 表 12：相关标的汇总表（市值、股价对应日期：2022 年 04 月 29 日） . 26 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 6 1 1. .I IGBTGBT 下游应用广泛， 驱动逻辑已下游应用广泛， 驱动逻辑已由涨价由涨价向需求转向需求转换换 1 1. .1 1 电能转换核心器件，电能转换核心器件，I IGBTGBT 下游应用

14、广泛下游应用广泛 IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）全称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， IGBT 不仅具有 MOSFET 的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点，还具备 BJT 导通电压低、通态电流大、损耗小的特点。IGBT 是进行能量转换与传输的核心元器件，主要是通过调节电路中的电压、电流、频率、相位等实现小电压控制大电流的目的，在电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域发挥了较为关键的作用。 表 1：电力电子器件性能比较

15、性能特征性能特征 IGBTIGBT BJTBJT MOSFETMOSFET 驱动方式 电压 电流 电压 驱动电路 简单 复杂 简单 输入阻抗 高 低 高 驱动功率 低 高 低 开关速度 居中 慢 快 工作频率 居中 低 高 饱和压降 高 低 高 数据来源：电力电子基础，国融证券研究与战略发展部 自 20 世纪 80 年代发展至今，IGBT 芯片经历了 7 代技术及工艺的升级，从平面穿通型（PT）到微沟槽场截止型，IGBT 从芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标都进行了不断的优化，断态电压从 600V提高到 7000V，关断时间从 0.5 微秒降低至 0.12 微秒，工

16、艺线宽由 5um 降低至0.3um。此外，由于 IGBT 产品对可靠性和质量稳定性要求较高，下游客户认证周期较长，所以产品的生命周期较一般集成电路产品较长，且不同代际的 IGBT产品由于性能和需求差异导致应用领域略有不同，目前市场上应用最广泛的仍是 IGBT 第 4 代工艺产品。 表 2：历代 IGBT 芯片技术指标对比 代际代际 结构特征结构特征 芯片面积芯片面积 （相对值）（相对值） 工艺线宽工艺线宽 （微米）（微米） 通态饱和通态饱和压降（伏）压降（伏） 关断时间关断时间 （微秒）（微秒） 功率损耗功率损耗 （相对值）（相对值） 断态电压断态电压 （伏）（伏） 出现时间出现时间 第一代

17、平面穿通型（PT） 100 5 3 0.5 100 600 1988 第二代 改进的平面穿通型（PT） 56 5 2.8 0.4 74 600 1990 第三代 沟槽型（Trench） 40 3 3 0.25 51 1200 1992 第四代 非穿通型（NPT） 31 1 1.5 0.25 39 3300 1997 第五代 电场截止型（FS） 27 0.5 1.3 0.19 33 4500 2001 第六代 沟槽型电场-截止型（FS-Trench） 24 0.5 1 0.15 29 6500 2003 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 7 第七代 微沟

18、槽栅场截止型（Trench FS） 20 0.3 0.8 0.12 25 7000 2018 数据来源：斯达半导招股说明书，国融证券研究与战略发展部 根据生产制造技术和下游应用场景的不同，IGBT 有单管、IGBT 模块和智能功率模块 IPM 三种类型。其中，IGBT 单管主要是采用环氧注塑工艺将单个IGBT 芯片和 FRD 芯片采用 1 个分立式晶体管的形式封装在铜框架上， 主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器及小功率变频器等领域。IGBT 模块是由多个 IGBT 芯片和 FRD 芯片通过特定的电路和桥接封装而成，集成度和可靠性更高，且和同容量的器件相比，体积小、重量轻、安装维修方便，

19、散热性能也更加稳定， 主要应用于大功率工业变频器、 电焊机、 新能源汽车 （电机控制器、车载空调、充电桩）等领域。IPM 模块构造则更加复杂，主要是将 IGBT 芯片、FRD 芯片、驱动电路、保护电路、检测电路等集成在同一个模块内，通过调节输出交流电的幅值和频率控制电机的转速实现变频，具有封装体积小、抗干扰能力强、应用便捷等优点，在变频空调、变频洗衣机等白色家电领域有广泛应用。根据 IHS Markit 数据，IGBT 模块是目前最主要的产品类型，2018 年 IGBT模块、IGBT 单管和 IPM 市场规模占比分别为 52.08%、20.99%和 26.92%。 表 3：IGBT 三种类型、

20、特点及下游应用 I IGBTGBT 类型类型 产品介绍产品介绍 生产技术生产技术 应用场景应用场景 IGBT 单管 GBT 单管将单个 IGBT 芯片和 FRD 芯片采用 1 个分立式晶体管的形式封装在铜框架上 环氧注塑工艺 小功率家用电器、分布式光伏逆变器及小功率变频器 IGBT 模块 GBT 模块将多个 IGBT 芯片和 FRD 芯片通过特定的电路和桥接封装而成，具有集成度高、可靠性高、安装维修方便、散热稳定等特点 灌胶工艺 大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车 （电机控制器、车载空调、充电桩）等领域 IPM 模块 IPM 模块将 IGBT 芯片、FRD 芯片、驱动电路、保护电路、 检测电

21、路等集成在同一个模块内， 通过调节输出交流电的幅值和频率控制电机的转速实现变频， 是集自我保护功能于一体的专用 IC 化高性能功率模块，具有封装体积小、抗干扰能力强、应用便捷等优点 环氧注塑工艺 变频空调、变频洗衣机等白色家电 数据来源：比亚迪招股说明书，宏微科技招股说明书，国融证券研究与战略发展部 此外，由于下游消费电子、新能源、轨道交通等应用场景不同，所需 IGBT电压亦有所差异， 根据电压划分， IGBT 包括超低压、 低压、 中压和高压等类型，不用应用领域的需求各所不同。其中新能源汽车、工业控制、家用电器等使用的 IGBT 以中压为主， 而轨道交通、 新能源发电和智能电网等对电压要求较

22、高，主要使用高压 IGBT 为主。 表 4：IGBT 按照电压等级分类 电压等级电压等级 电压范围电压范围 下游应用领域下游应用领域 超低压 400-500V 内燃机点火器，数码相机等 低压 600-1350V 电动汽车，UPS，家电，电焊机，太阳能电池，风电 中压 1400V-2500V UPS，地铁/城轨电机驱动，太阳能电池，风电 高压 2500V-6500V 轨道交通，工业装备，新能源发电和智能电网等领域 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 8 数据来源：QY Research，国融证券研究与战略发展部 1 1. .2 2 驱动逻辑驱动逻辑向需求转

23、换，向需求转换，I IGBTGBT 短期调整充分，短期调整充分，估值渐趋估值渐趋合理合理 下游行业高景气背景下，下游行业高景气背景下， IGBTIGBT 行业逻辑已由涨价驱动转向需求驱动。行业逻辑已由涨价驱动转向需求驱动。 IGBT晶圆制造以 8 英寸为主， 自本轮半导体行供给紧张以来， 功率半导体一直是 “缺芯”的重灾区，尤其 IGBT 产品，在中高压应用领域拥有较大优势，目前在整个功率半导体中占比为 30%， 仅次于 MOSFET， 市场地位极为重要。 2021 年以来，功率半导体涨价此起披伏，行业产品交期也不断延长，海内外厂商涨价事件成为 IGBT 行情主要驱动因素。但自去年 10 月份

24、以来，市场“缺芯”程度有所缓解，IGBT 产品涨价进程有所减缓，但在国家“碳达峰” 、 “碳中和”战略下，新能源汽车和光伏渗透率快速提升，预计至 2025 年，国内和海外新能源汽车渗透率将分别达到 38%、25%，由此将带来巨大的 IGBT 市场需求，行业驱动因素也由涨价驱动转向需求驱动，这与之前有非常大的不同，根据供需原理，随着产品价格的提升，市场需求会在一定程度上受到抑制，从而导致产品涨价逻辑是不可持续的，但是由需求驱动的行业增长逻辑具有非常大的可持续性，未来IGBT 行业景气度持续性有保障。 图 1：2015-2025 年中国&全球新能源汽车渗透率及预测 数据来源：中汽协、Marklin

25、es,ACEA，国融证券研究与战略发展部 从国内从国内 I IGBTGBT 产品主要下游应用领域来看， 新能源汽车和光伏是产品主要下游应用领域来看， 新能源汽车和光伏是 I IGBTGBT 下游下游主要应用。主要应用。目前国内 IGBT 市场主要以新能源汽车、消费电子、新能源发电、工业控制、智能电网和轨道交通为主，市场需求占比分别为 30%、22%、11%、27%、6%、4%。其中，新能源汽车是 IGBT 下游最主要的应用，市场需求占比达到 30%，而用于新能源发电的 IGBT 需求占比也已达到 11%，两者合计占比已超40%。在国家碳中和战略背景下，新能源汽车和新能源发电领域是未来 IGBT

26、 需求增长的主要驱动力。 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 9 图 2：国内 IGBT 市场各下游领域占比（2020 年） 数据来源：华经情报网，国融证券研究与战略发展部 海内外市场因素影响下，海内外市场因素影响下，I IGBTGBT 行业行业短期调整充分，短期调整充分，行业行业估值估值已已渐趋合理。渐趋合理。美国加息预期下强烈，十年期国债收益率飙升，叠加俄乌战争升级和国内疫情反复，加剧全球半导体产业链供给不确定性，半导体行业自 2022 年以来大幅回调，目前，IGBT 指数自高点最大跌幅达 39.54%，市场调整较为充分。但与半导体其他细分领域以国产

27、替代和供给紧张为主要驱动逻辑不同， IGBT 行业下游景气度高，市场需求旺盛，短期大幅调整或存在错杀可能。目前，行业估值由高点的 60 倍-70 倍降低至 43.81 倍，处于近五年 56.20%分位，逐渐进入合理区间，行业配置价值渐显。 图 3：IGBT 指数自高点以来最大跌幅近 40% 数据来源 Wind，国融证券研究与战略发展部 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 10 2 2. .下游下游新能源汽车和光伏新能源汽车和光伏行业行业高景气，高景气， I IGBTGBT 市场需市场需求旺盛求旺盛 2 2. .1 1 新能源汽车提供新能源汽车提供 IGB

28、TIGBT 市场最主要增量来源市场最主要增量来源 全球主要国家均出台碳排放利好政策，政策驱动下，新能源汽车已经进入全球主要国家均出台碳排放利好政策，政策驱动下，新能源汽车已经进入快速发展阶段。快速发展阶段。目前，全球碳排放量最低的地区为欧洲，根据欧盟 ACEA 汽车温室气体排放协议规定，到 2030 年前汽车二氧化碳排放量需要低于每公里 59克，排放量需要减少 37.5%。目前，欧洲多国已经将全面禁售燃油汽车提上日程，其中，英国将在 2040 年左右实现新车、货车零排放，法国将在 2040 年后把销售燃油车列为违法行为，在一系列政策刺激下，预计到 2030 年，欧盟新能源汽车渗透率将达到 40

29、%。国内方面，中汽协在发布的新能源汽车产业发展规划报告中指出，至 2025 年，我国新能源汽车占新车总销量占比将达到 20%，但是从目前国内的新能源汽车发展进程来看，大幅超出市场预期，一方面，2021 年国内新能源汽车渗透率已经达到了 13%，而 2022 年 3 月份国内新能源车零售渗透率更是达到 28.2%，较 2021 年 3 月 10.6%的渗透率提升 17.6个百分点。另一方面，国产汽车厂商比亚迪已于 3 月起停产燃油车，在国内新能源汽车产业历史上将是一个标志性事件，表明国内新能源汽车技术和产业发展已经逐渐进入成熟阶段，且已具备国际竞争力，未来国内新能源汽车产业发展可期。 图 4：全

30、球主要地区碳排放规划进程 数据来源：英飞凌，国融证券研究与战略发展部 表 5：部分国家/地区燃油车禁售时间表 国家国家/ /地区地区 燃油车禁售时间表燃油车禁售时间表 中国 预计 2035 年禁售传统燃油车 美国 预计 2025 年禁售传统燃油车 英国 预计 2030 年禁售柴油新车，2035 年禁售油电混合车 荷兰 预计 2025 年禁售传统燃油车 德国 预计 2030 年禁售传统内燃机汽车 印度 预计 2030 年禁售传统燃油车 数据来源：公开市场整理，国融证券研究与战略发展部 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 11 IGBTIGBT 是新能源汽车

31、领域核心开关功率器件， 被广泛应用于主驱逆变、 车载是新能源汽车领域核心开关功率器件， 被广泛应用于主驱逆变、 车载OBCOBC 及电池管理及电池管理/ /车载空调等辅助系统。车载空调等辅助系统。在新能源汽车中，IGBT 的作用是交流电和直流电的转换，新能源汽车外接充电时候是交流电，需要通过 IGBT 模块转变成直流电然后给电池，当新能源汽车电池放电的时候，需要通过 IGBT 模块把直流电转变成交流电机使用的交流电，被广泛应用于主驱逆变、车载 OBC及电池管理/车载空调等辅助系统中，IGBT 在新能源汽车领域中发挥着至关重要的作用。 图 5：IGBT 在新能源汽车应用较为广泛 数据来源：意法半

32、导体，国融证券研究与战略发展部 IGBTIGBT 模块占新能源汽车总成本比例约为模块占新能源汽车总成本比例约为 4%4%。根据锐观咨询数据，在新能源汽车成本结构中，电池、整车其他部件、电控、电机、电驱动零部件成本占比分别为 42%、30%、11%、10%、7%，其中，电池在总成本中占比最大，而电机控制器成本占比约 11%。此外，根据 NE 时代数据，IGBT 模块占电机控制器成本大约 37%，据以测算，IGBT 大约占据新能源车总成本的比例为 4%。 图 6：新能源汽车成本结构 图 7：电机控制器成本结构 数据来源：锐观咨询，国融证券研究与战略发展部 数据来源：NE 时代，国融证券研究与战略发

33、展部 至至 20252025 年，预计新能源汽车年，预计新能源汽车 IGBTIGBT 市场规模将达到市场规模将达到 7979 亿美元，亿美元，20192019- -2025 2025 年年 CAGRCAGR 达到达到 26.90%26.90%。根据国际清洁交通委员会数据， 2025 年新能源汽车单车成本平均将在 13800-17600 美元之间，以中性测算，我们取均值为 16150 美元/辆， 则新能源汽车单车成本将由2020年的21000美元逐渐下降至16150美元，每年成本降低幅度约为 4.28%。此外，根据上文锐观咨询和 NE 时代数据，IGBT模块占新能源汽车总成本比例约为 4%，由此

34、可以测算出，至 2025 年，新能源 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 12 汽车领域IGBT市场规模将由2019年的19亿美元提升至2025年的79亿美元，2019-2025 年复合增速为 26.90%，是 IGBT 市场最主要增量来源。 表 6：新能源汽车 IGBT 市场规模及预测 年份年份 20192019 20202020 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 全球新能源汽车销量（万） 221 324 421 547 711 924 1200 新能源汽车成本（美元） 210

35、00 20101 19240 18416 17627 16873 16150 电控成本（美元） 2310 2211 2116 2026 1939 1856 1776.5 占比 11.00% 11.00% 11.00% 11.00% 11.00% 11.00% 11.00% IGBT 成本（美元） 854.7 818 783 750 717 687 657.305 占比 37.00% 37.00% 37.00% 37.00% 37.00% 37.00% 37.00% 新能源汽车 IGBT 规模测算(亿美元） 19 27 33 41 51 63 79 数据来源：中汽协，GGII，乘联会，国际清洁交

36、通委员会，国融证券研究与战略发展部 2 2. .2 2 绿色能源转型下绿色能源转型下光伏光伏装机高景气驱动装机高景气驱动 I IGBTGBT 需求高增长需求高增长 IGBTIGBT 是光伏逆变器实现逆变功能的核心。是光伏逆变器实现逆变功能的核心。 光伏逆变器的作用主要是将光伏组件发电产生的直流电逆变成交流电，并入交流输电网或接入家庭交流负载。电路中都使用具有开关特性的半导体功率器件，由控制电路周期性地对功率器件发出开、关脉冲控制信号，控制各个功率器件轮流导通和关断，再经过变压器耦合升压或降压后，整形滤波输出符合要求的交流电。而 IGBT 等功率器件是逆变器实现逆变功能的核心， IGBT 在光伏

37、逆变器中主要应用在 DC/DC 升压和DC/AC 逆变电路中， 其工作原理是通过 IGBT 等功率半导体开关器件的开通和关断作用，把直流电能变换成交流电能。 图 8：光伏逆变器的作用是将光伏组件产生的直流电逆变成交流电 数据来源：chinaprecede，国融证券研究与战略发展部 根据应用场景不同，光伏逆变器可以分为集中式逆变器、组串式逆变器以及微型逆变器三种类型，组串式和集中式逆变器占据主要市场份额。 集中式逆变器是将若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，主要特点是转换效率高；元器件数量少，成本低、可靠性高，但单机体积大，重量重，运输与安装难度大，需单独建设与安装，一般用于

38、大型光伏电站，包括大型地面、矿坑等集中式电站。 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 13 组串逆变器是是将组件产生的直流电直接转变为交流电再进行汇总，是目前国际市场上最流行的逆变器，主要特点是体积小，重量轻，便于运输与安装，但功率相对较小，转换效率低，元器件工作温度高，故障率相对较高，所以一般用于户用和工商业屋顶、农业大棚光伏、水面光伏等分布式电站，以及丘陵、大型地面等集中式电站领域。 微型逆变器是将每一块电池板分别接入一台微型逆变器，当电池板中有一块不能良好工作，则只有这一块都会受到影响，目前市场上主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主，微型逆变器应用相

39、对比较少。 根据中国光伏行业协会数据，2020 年，光伏逆变器市场主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主，市场占比分别为 28.5%、66.5%，合计占比高达 95%，其中，组串式逆变器依然占据主要地位，而微型逆变器整体占比较，预计未来这一趋势仍将持续。 图 9：2020 年-2030E 不同类型逆变器市场占比 数据来源：中国光伏行业协会，国融证券研究与战略发展部 不同光伏逆变器不同光伏逆变器性能不同，性能不同， 配套配套 IGBTIGBT 类型类型也有所也有所不同。不同。 因为不同类型 IGBT对电压、电流等外部条件的承受能力不同，所以其配套的 IGBT 类型也会有所不同。一般情况下，微型逆变

40、器多采用 IGBT 分立器件作为功率开关，而集中式光伏逆变器额定功率从 600KW 到 3000KW 不等，功率要求相对比较大，一般以 IGBT 模块方案为主，而组串式逆变器分为单相组串式逆变器和三相组串式逆变器，其中，单相组串式逆变器额定功率一般低于 15kW，多采用 IGBT 分立器件方案，而三相组串式逆变器额定功率从到几千瓦到 200kW 不等，可以根据需求选择 IGBT 分立器件或模块。 全球碳减排竞赛已经开启，加速光伏行业市场发展，保守估计下，全球碳减排竞赛已经开启，加速光伏行业市场发展，保守估计下，20202020年年- -20252025 年全球光伏年度新增装机规模复合增速达到年

41、全球光伏年度新增装机规模复合增速达到 15.74%15.74%。目前，各国相继出台碳中和目标，不断扩大清洁能源占比，推动能源绿色低碳转型，加速光伏行业市场快速发展。国内方面，碳中和已经上升为国家战略， “十四五”期间 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 14 将坚持清洁低碳战略方向不动摇，光伏发电作为绿色环保的发电方式，符合国家能源改革以质量效益为主的发展方向，国内光伏行业面临广阔的发展前景。根据中国光伏业协会数据，2020 年全球光伏年度新增装机规模为 130GW，保守估算下，预计到 2025 年将达到 270GW，年复合增速达 15.74%。乐观情况

42、下，预计 2025 年全球光伏年度新增装机规模为 330GW，年复合增速达 20.48%。 图 10：2011 年-2025 年全球光伏年度新增装机规模及预测 数据来源：中国光伏行业协会，国融证券研究与战略发展部 20202020- -20252025 年全球光伏逆变器年全球光伏逆变器 IGBTIGBT 市场规模将从市场规模将从 36.736.7 亿元增长亿元增长 69.169.1 亿亿元， 年复合增速为元， 年复合增速为 13.51%13.51%。 根据中国光伏行业协会预测的全球新增光伏逆变器规模测算，假设 IGBT 占组串式逆变器 BOM 成本的 18%，占集中式逆变器 BOM 成本的 1

43、5%，至 2025 年，该成本占比仍维持不变。同时，随着技术进步和上游原材料价格回落，逆变器单位成本呈现不断降低的趋势，至 2025 年，组串式逆变器装机容量平均单价降至 0.21 元/W，集中式逆变器装机容量平均单价降至0.16 元/W。保守估计下，预计 2025 年全球光伏逆变器 IGBT 市场规模将达到69.1 亿元，2020-2025 年年复合增速为 13.51%。 表 7：全球光伏逆变器 IGBT 市场规模及预测 年份年份 20202020 年年 20212021 年年 E E 20222022 年年 E E 20232023 年年 E E 20242024 年年 E E 20252

44、025 年年 E E 光伏新增装机量（光伏新增装机量（GWGW） 130.0 130.0 150.0 150.0 180.0 180.0 210.0 210.0 240.0 240.0 270.0 270.0 组串式逆变器组串式逆变器 IGBTIGBT： 组串式逆变器装机容量（GW） 86.5 99.8 119.7 139.7 159.6 179.6 组串式逆变器装机容量占比 66.50% 66.50% 66.50% 66.50% 66.50% 66.50% 平均单价（元/W） 0.23 0.23 0.23 0.225 0.22 0.21 行业平均毛利率 25% 25% 25% 25% 25%

45、 25% IGBT 器件占 BOM 成本比重 18% 18% 18% 18% 18% 18% 组串式逆变器 IGBT 规模（亿元） 26.8 31.0 37.2 42.4 47.4 50.9 行业增速 15.38% 20.00% 14.13% 11.75% 7.39% 集中式逆变器集中式逆变器 IGBTIGBT： 集中式逆变器装机容量（GW） 37.1 42.8 51.3 59.9 68.4 77.0 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 15 集中式逆变器装机容量占比 28.50% 28.50% 28.50% 28.50% 28.50% 28.50% 平

46、均单价（元/W） 0.18 0.18 0.18 0.175 0.17 0.16 行业平均毛利率 20% 20% 20% 20% 20% 20% IGBT 器件占 BOM 成本比重 15% 15% 15% 15% 15% 15% 集中式逆变器 IGBT 规模（亿元） 8.0 9.2 11.1 12.6 14.0 14.8 光伏逆变器光伏逆变器 IGBTIGBT 市场规模（亿元）市场规模（亿元） 36.7 36.7 42.3 42.3 50.8 50.8 57.9 57.9 64.6 64.6 69.1 69.1 数据来源：中国光伏行业协会，国融证券研究与战略发展部 3 3. .海外巨头基本垄断，

47、 国产厂商海外巨头基本垄断， 国产厂商下游客户导入顺利，下游客户导入顺利，新能源领域放量可期新能源领域放量可期 3 3. .1 1 行业稳定性和可靠性要求高，海外厂商占据垄断地位行业稳定性和可靠性要求高，海外厂商占据垄断地位 IGBT 行业有三大壁垒，分别是技术壁垒、品牌和市场壁垒、资金壁垒，核心体现就是芯片和模块的设计能力，产品的认证周期，以及扩产能力。 在芯片和模块设计方面，IGBT 芯片是 IGBT 模块的核心，其设计工艺极为复杂，不仅要保持模块在大电流、高压、高频率的环境下稳定工作，还需保持开闭和损耗、抗短路能力和导通压降维持平衡，企业只有具备深厚的技术底蕴和强大的创新能力，积累丰富的

48、经验和知识储备，才能在行业中立足。IGBT 模块作为工业产品的核心器件，需要适应不同应用领域中各种恶劣的工作环境，对产品的可靠性和质量稳定性要求较高，生产工艺复杂，因此需要长时间的经验积累才能掌握生产工艺，生产出大批量可靠性、稳定性、一致性高的 IGBT模块。而且，IGBT 和下游应用结合紧密，往往需要研发人员对下游应用行业较为了解才能生产出符合客户要求的产品。目前国内具有相关实践、经验丰富的研发技术人才仍然比较缺乏。 在品牌和市场方面，因为 IGBT 下游客户涉及新能源汽车、工控、新能源发电等领域，对产品的性能表现、稳定性和可靠性要求较高，因此产品认证周期较长， 替换成本高， 客户一定选定供

49、应商， 轻易不会更换。 而对于新增的 IGBT供应商，下游客户相对比较谨慎，往往会经过产品单体测试、整机测试、多次小批量试用等多个环节之后，才会做出大批量采购决策，采购决策周期较长。 在资金投入方面，IGBT 行业属于资本密集型行业，产业链上下游包括芯片设计、芯片制造、模块制造及测试等环节，其生产、测试设备基本需要进口，设备成本较高。同时，IGBT 产品对可靠性和安全性要求较高，下游客户验证周期长，产线投资大，行业具有明显的资金门槛。如时代电气 2016 年年产 12 万片 8 英寸 IGBT 芯片、100 万只 IGBT 模块的基地总投资高达 15 亿元，士兰微的第一条年产能 24 万片的

50、8 寸产线投资也高达 10 亿元。 从从市场竞争格局来看，市场竞争格局来看，国外厂商占据全球大部分市场份额。国外厂商占据全球大部分市场份额。欧美日厂商资金实力雄厚、技术水平领先、产业经验丰富，凭借先发优势抢占了全球功率半导体绝大多数的市场份额，在市场份额和技术水平上一直保持较大的领先优势。 证券研究报告证券研究报告行业深度行业深度报告报告 请阅读最后一页的免责声明 16 英飞凌官网披露，全球前五大功率半导体厂商分别为英飞凌、安森美、意法半导体、威世和三菱电机。在中高端 MOSFET 及 IGBT 主流器件市场上，由于中高端功率半导体对设计及工艺要求较高， 90%主要依赖进口。 在光伏芯片领域，