3.2.2. IGBT是逆变器核心，国内市场空间广阔

IGBT等功率半导体是逆变器实现直流转交流的关键所在，在逆变器成 本中约占据 13%的价值。IGBT 和MOSFET 等电力电子开关器件的高频 率开合特性是逆变器实现直流电转交流电这一基础功能的基础。逆变 器生产所需原材料主要包括电子元器件、机构件以及辅助材料，其中 电子元器件包括功率半导体、集成电路、电感磁性元器件、PCB 线路 板、电容、开关器件、连接器等，机构件主要为压铸件、钣金件等， 辅助材料主要包括塑胶件等绝缘材料。根据固德威招股说明书披露， 机构件、电感、IGBT 功率器件为 3 大核心耗材，占据近 60%的成本， 其中 IGBT 功率器件占据约 13%，位列第三。

全球逆变器 IGBT市场扩容，国内逆变器厂商市占率高。我国逆变器产业经过大量的研发积累，近年来不断从海外品牌 ABB、SMA、TMEIC 等手中抢夺市场份额，形成了华为、阳光电源、锦浪、固德威等诸多 逆变器全球龙头企业，当前中国逆变器出货全球市占率已经超过65%。

2026 年国内光伏逆变器 IGBT需求有望超过 40 亿人民币。根据测算， 我们预估 2026 年全球光伏 IGBT 市场需求将从 2020 年的 28.3亿元提升 至 63.5 亿元。若假设国内厂商能拿到 65%的市场份额，则国内光伏 IGBT 需求将从 2020 年的 18.4 亿元提升至 2026 年的 41.3 亿元，CAGR 达到 14.4%。由此可见，光伏放量驱动逆变器市场规模扩大，逆变器进一步为光伏 IGBT 带来巨大的增长潜力，光伏 IGBT 有望迎来量价齐升。（报告来源：未来智库）

4.趋势二：国内厂商加速追赶，市场份额有望提升

对于功率半导体企业而言，想实现市场份额及营收规模的快速提升， 关键有二：

1、能力：国内厂商技术和平台化（产品覆盖度）是核心要素。全球功 率器件市场基本为英飞凌等国际大厂垄断，国内厂商目前仍主要集中 在二极管、低压 MOSFET 等低端功率器件市场。短时间内，国内厂商 要想增强市场竞争力，实现国产替代，最主要是在产品技术和平台化 建设上做出足够的投入。

产品技术方面：设计、制造及封装工艺加速研发追赶。尽管功率半导 体对设计、制造、模块封装乃至材料等技术都有较高的要求，但技术 迭代速度较慢，国内厂商通过产业链协同有望突破壁垒，强化技术和 产品竞争力。平台化建设方面：“平台化多样性”是特色工艺企业构筑竞争壁垒、打 造竞争优势的核心武器，工艺平台越强大的企业，其在技术经验、服 务能力和特殊化开发能力方面具有深厚的优势，因此足够全面性和深 度性的特色化工艺平台有助于增强公司的竞争力。

2、机遇：缺货周期恰逢产能释放，是实现客户导入的重要契机。功率 半导体平均价值量低、在产品及系统效能中重要性高，下游客户通常不会轻易更换供应商，新进入者实现客户导入难度大。通过复盘过往 半导体景气周期，我们发现在缺货时期恰逢产能释放是实现客户导入 的重要契机，公司有望借机获得长期成长机遇。

4.1. 英飞凌市占率领先，行业格局相对分散

功率半导体市场以英飞凌为龙头厂商，整体市场份额相对分散。根据 IHS markit 的统计数据，2019 年功率半导体市场龙头厂商英飞凌市场份 额为 19%，其次为安森美公司，占 8%，之后各公司的市场份额均不超 过 6%，整体市场份额相对分散。

从横向角度看，2015年后市场集中度整体有所下降，行业集中度水平 CR10 下降 5.9%，CR5 下降 2.8%。根据 IHS markit 的统计数据，自 2009 年后，市场集中度整体处于上升趋势，行业整合增多，头部效应 不断加强，且 top1 厂商始终为英飞凌，所占份额不断增多，从 2009 年 的 11%增加到 2019 年的 19%；但是 2015年后，市场集中度整体有所下 降，市场份额相对分散。从长周期角度看，功率半导体行业集中度水 平 CR1将维持在 20%左右，CR5将维持在 40%左右，CR10将维持在 60%左右。

头部功率半导体厂商均为 IDM模式，行业格局较为稳定。根据 IHS markit 的统计数据，2009 年，功率半导体前五厂商分别为英飞凌、 Toshiba、Fairchild、Mitsubishi 和 STMicro；2019 年功率半导体前五厂 商分别为英飞凌、ON Semi、STMicro、Mitsubishi 和 Toshiba。其中 Fairchild 在 2016 年被 ON Semi 收购，ON Semi从而代替 Fairchild 出现 在榜单上。总体来看，排除份额的变化，功率半导体前 5 厂商位序变动 不大。

从 2019年数据来看，功率半导体前十厂商基本为欧美日功率大厂，中 国厂商暂时处于弱势地位。从 2019 年的统计数据可以看出，英飞凌、 STMicro 为 欧洲 厂商 ，ONSemi、Vishay 和 ROHM 为美 国厂 商 ， Mitsubishi、Toshiba、Fuji Electric 和 Renesas 为日本厂商，Nexperia 本为 欧洲厂商，现已被闻泰科技收购。整体而言，中国功率半导体厂商暂 时处于弱势地位，市场份额较低。

4.2. 国内厂商快速发展，竞争实力不断强化

中国是最大的功率半导体需求国之一，占据全球功率半导体30%的需求。但国内功率半导体行业发展相对滞后。历经多年追赶，随着国内半导 体行业整体的崛起，功率半导体行业亦迎来新转机。新能源汽车、光 伏带来功率器件新应用场景，国产厂商有望抓住机遇，打破国外垄断 市场，实现部分功率半导体的国产替代，主要依据有三：

一、 技术研发层面，与国外厂商差距不断缩小。经过多年的积累， 国内厂商如士兰微、时代电气、斯达半导、比亚迪、华虹等厂商 已取得很大的技术进步，与海外巨头之前的技术差距正在缩小， 国产化进程正加速进行。

二、 客户服务层面，本土厂商有更强配套优势。国内新能源汽车、 光伏逆变器等新兴需求增速领先全球，是最大的市场之一，本土 厂商有望凭借更积极的响应和定制化的服务，实现份额的提升。

三、 供应链层面，疫情证明国内供应链实力。疫情在运输及生产 方面影响全球供给，而国内强大的疫情控制能力使得供应链得以 第一时间保障，证明了国内制造业供应链的实力。未来更多国内 的厂商愿意去尝试引入本土供应商，保障供应链安全。

因此，我们认为未来国内的功率半导体无论是二极管/晶闸管，还是 MOSFET，乃至难度更高的 IGBT，市场份额均有望显著提升，实现功 率半导体的国产替代。

4.2.1. 二极管/晶闸管

对于二极管和晶闸管而言，由于技术壁垒较低，国内厂商市占率较高：

1、 晶闸管国内厂商份额领先。在晶闸管的市场格局方面，根据 IHS Markit 和 WSTS 的统计数据，2019 年度瑞能半导体晶闸管产品的全 球市场占有率为 21.8%，全球排名第二，中国市场占有率达 36.2%， 国内排名第一。此外，根据捷捷微电披露，公司部分晶闸管产品占 据国内同类产品 50%左右份额，部分产品的技术参数媲美进口同类 产品。

2、 二极管市场较为分散，国内出口金额大于进口。二极管技术简单， 中国大陆厂商凭借低成本及政府的大力扶持快速崛起。从今年来的 进、出口金额来看，二极管国产替代率较高，并远销海外。

4.2.2. MOSFET

中国占全球 MOSFET 需求 38%，国内厂商份额较低。就 MOSFET 竞争格局而言，英飞凌为分立 MOSFET 全球龙头厂商，市场份额占 24.6%，中国厂商主要有 Nexperia 和华润微（China Resources）， 分别占 4%和 3%的市场份额。我们将从国内厂商 MOSFET产品下游覆盖的广度以及技术深度两个角 度出发，探讨国产 MOSFET供应链竞争力：

1、通过 MOSFET电压等级来看产品覆盖广度。从下游应用来看，不 同电压等级对应不同应用场景。其中，低压 MOSFET 应用十分广 泛，2021 年上半年受益于消费电子的旺盛需求，拉动低压 MOSFET 出 货快速增长，有望达到 36 亿美金。此外，中电压和高电压的 MOSFET 主要被应用于电网、汽车、基站以及工控中，市场需求亦稳步增长。

国内 MOSFET产品覆盖大多数电压等级，市场覆盖范围广。通过梳理 国内主要上市公司 MOSFET 的主要电压等级（包括 P型和 N型沟道）， 我们发现国内公司产品覆盖广度已经可满足大部分的下游应用需求。其中从电压范围 来看，华润微 、士兰微、新洁 能、捷捷微电 的MOSFET 产品覆盖面较广。

2、从器件结构来国内厂商技术进步。

目前国内厂商大部分已掌握超结及沟槽 MOSFET工艺。目前来看，国 内厂商华润微、士兰微等厂商均已掌握平面、沟槽及超结 MOSFET 产 品的设计、生产能力，在器件结构技术方面已和国外厂商并驾齐驱， 技术实力有望不断提升。

技术进步叠加产品线逐渐丰富，大陆 MOSFET 厂商有望崛起。从 MOSFET 产品种类 来看，新洁 能 MOSFET 产品种类已经达到 1300 种以上，虽然与英飞凌（超 2500 种 MOSFET 产品）尚有一定差距，但亦能说明国内 MOSFET 厂商已形成了丰富的产品结构，可为下游应用领域提供综合解决方案。随着技术 的不断突破，对于中高端的 MOSFET 市场而言，下游客户对器件性能 及客户匹配的重视程度要高于低端 MOSFET，国内厂商有望凭借技术 突破及本土化优势实现客户的快速导入。

4.2.3. IGBT

就 IGBT竞争格局而言，在分立 IGBT方面，全球龙头供应商为英飞凌， 市场份额占 32.5%，中国厂商士兰微进入前十，市场份额占 2.2%；在 IPM方面（下游主要是消费和工业），全球龙头供应商为三菱电机， 市场份额占 37%，中国厂商士兰微再次进入前十，市场份额占1%（在 IPM领域份额较高）。

在 IGBT模组方面，英飞凌为全球绝对龙头，市场份额占35.6%，中国厂商斯达排名第八，市场份额 2.4%。中国厂商进入 IGBT 行业较晚， 但是通过研发交流，产业链协作，中国厂商目前已经研发出第六代 FSTrench IGBT，并在第七代 RC IGBT 上具备相应的技术储备，同时随着 政府对中国 IGBT 企业的政策支持，叠加中国下游市场对产品的大量需 求，中国企业有望实现大规模的国产替代，后来居上与国际巨头正面 竞争。

我们同样从国内厂商 IGBT产品下游覆盖的广度以及技术能力两个角度 出发，探讨国产 IGBT供应链竞争力：

1、覆盖广度来看：国内厂商 IGBT产品电压范围内覆盖主要应用。车规级 IGBT 模块和分立器件电压范围主要涵盖 750 V-1400 V，工业应用 IGBT 模块电压范围往往在 1200 V以上。国内 厂商的产品电压规格目前大部分已经涵盖 500-1400 V，卡位下游最主要 的车规及工业分立器件应用，成长性较高。此外，斯达半导等公司的 产品电压范围已经覆盖 3300 V 以上，在高端工业应用等领域具备较强 竞争力。

2、电学参数来看：部分国内车规级 IGBT模块性能已与国外厂商相当。英飞凌是 IGBT 模块的主流厂商，尤其是在电动汽车领域，其 Hybrid PACK 产品客户覆盖宝马新能源以及国内的精进电机、上海电驱动、汇 川等供应商。此外英飞凌还推出可用于重型卡车、客车的 Econodual、 Prime PACK系列模块，产品技术领先且应用广泛。通过与英飞凌 Econodual 1200 V/600 A电 动汽车 IGBT 模块的关键参数对比，可发现其电学性能与国外产品相当， 部分性能如饱和压降 VCE(sat)等相较于国外产品性能更加优异。

3、模块散热来看：目前国内厂商在直接液冷方案已实现突破。尽管双面冷却更为先进，但我们预计单面液冷仍在一段时间是下游电动车模 块的主要散热方案。此外，对于双面冷却模块方案（主要用于高端 新能源车型如雷克萨斯等），国内厂商也在加速突破。随着国内 IGBT 厂商已突破下游应用较为广泛的直接液冷方案，以及在双面冷却封装 领域的持续研发投入，IGBT 模块封装能力在电动车等下游新兴领域已 经有了较高竞争力。

技术进步叠加下游需求放量，国内 IGBT厂商有望崛起。通过上文对国 内厂商 IGBT 产品的梳理，在器件电压覆盖范围及技术指标均满足电动 车等新兴下游领域的需求。

国内厂商在车规 IGBT领域渗透率有望持续提升。根据斯达半导的招股书披露，随着 IGBT 电学性能的不断 提升，公司 IGBT 模块已进入到汇川、上海电驱动等国产电驱动供应商。此外，在中低端 IGBT 领域，如家电 IPM、 工业单管及模块等应用中，国内厂商有望通过性价比优势实现份额的稳步增长。

4.3. 缺货加速国产替代，国内厂商获得良机

4.3.1. 终端需求不断释放，功率器件缺货持续

终端需求不断上涨，8寸产品缺货涨价成共识。2020年以来终端需求不 断上涨的关键原因主要分为三个：①5G 商用需求量价齐升，带动原材 料硅含量增加以及功率管理应用成长；②年初“防疫停工”导致晶圆 产能被拖后 2-3 月，同时“宅经济”需求畅旺，带动平板等消费电子的 需求上升；③“华为禁令”、“中芯遭禁”的国际贸易摩擦加重市场担 忧带动囤货。另外，智能手机发布会的追单效应、车用芯片订单的大 幅释放，都加剧了 8寸产能的紧缺，2021 年 8寸产品缺货涨价几乎成市 场共识。

功率器件主要依赖于 8寸产线，受影响程度严重。虽然12英寸晶圆厂 已经逐渐成为主流，但是 8 英寸晶圆更加适配功率器件。首先，8 英寸 晶圆具备更加成熟的特色工艺，而功率器件对特种工艺的要求较高；其次，8 英寸晶圆产线相对于 12 英寸晶圆产线具有成本优势，大多数 8 英寸设备已经完成折旧，剩余折旧额较低，在市场产能紧缺及涨价效 应下，更具经济效益。因而在 8 寸线产品供不应求的形势下，功率器件 受影响程度同样严重。

功率器件产能吃紧，各类供应商纷纷加入涨价浪潮。2021 年 Q3新一轮已 调价产品涵盖了 IPM、IGBT、二极管、LED 驱动芯片等产品类别，涉 及 LED 照明、家电、汽车等细分市场。

国内主要功率器件供应商仍然是 Infineon、ON Semi、STMicro等国际大 厂。根据 IHS 的统计，就 MOSFET 市场而言，英飞凌、安森美、东芝、 ST 以及瑞萨合计占据了国内市场的主要份额，国际大厂供应不足，必 然导致当下国内功率器件需求的进一步紧缺。

更多详见：功率半导体：新能源需求引领，行业快速发展（四）