新能源汽車火了!車規(guī)級(jí)IGBT更缺了!

近來，非汽車芯片都出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩、減產(chǎn)砍單的現(xiàn)象，但車規(guī)級(jí)IGBT卻依然緊缺，且緊缺的趨勢(shì)未有減緩的趨勢(shì)。甚至有車企表示，能生產(chǎn)多少輛車，取決于IGBT的供應(yīng)量，而且交付周期已長(zhǎng)達(dá)50周以上。

在電動(dòng)車、光伏風(fēng)電、變頻家電等下游需求拉動(dòng)下，IGBT行業(yè)保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但上游產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)產(chǎn)速度明顯跟不上市場(chǎng)需求。在新能源汽車領(lǐng)域，2022年國(guó)家及各部委接連出臺(tái)了多項(xiàng)扶持政策，比如乘用車購(gòu)置稅減半、新能源汽車下鄉(xiāng)活動(dòng)等，以進(jìn)一步擴(kuò)大新能源汽車推廣規(guī)模，推進(jìn)雙碳目標(biāo)。

在市場(chǎng)與政策雙輪驅(qū)動(dòng)下，車規(guī)級(jí)IGBT供需失衡，價(jià)格飆漲，也進(jìn)一步助推車規(guī)級(jí)IGBT企業(yè)業(yè)績(jī)大漲。

市場(chǎng)、政策雙輪驅(qū)動(dòng)車規(guī)級(jí)IGBT增長(zhǎng)

IGBT是一種大功率的電力電子器件，是能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，也是電力電子裝置的“CPU”。采用IGBT進(jìn)行功率變換，能夠提高用電效率和質(zhì)量，具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點(diǎn)，是解決能源短缺問題和降低碳排放的關(guān)鍵支撐技術(shù)。

IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，如工業(yè)領(lǐng)域中的變頻器，家用電器領(lǐng)域的變頻空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱，軌道交通領(lǐng)域的高鐵、地鐵、輕軌，軍工航天領(lǐng)域的飛機(jī)、艦艇以及新能源領(lǐng)域的新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電等。

IGBT模塊在電動(dòng)汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動(dòng)汽車成本將近10%，僅次于電池，占充電樁成本約20%。

當(dāng)前，車規(guī)級(jí)IGBT行業(yè)下游主要面向新能源汽車。從上游來看，原材料缺。隨著5G商用以及疫情宅經(jīng)濟(jì)加速推動(dòng)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，新能源車、家電、數(shù)碼等終端設(shè)備市場(chǎng)起暖，帶動(dòng)半導(dǎo)體需求增長(zhǎng)，目前各大晶圓代工廠商均產(chǎn)能滿載。受益于新能源汽車和充電樁需求的快速提升，有媒體表示，預(yù)計(jì)2025年全球車規(guī)級(jí)IGBT模塊所需的8寸晶圓量達(dá)169萬片，較2020年增長(zhǎng)5.4倍，晶圓制造需求缺口巨大。

從下游來看，需求旺。根據(jù)我國(guó)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》提出新能源汽車發(fā)展愿景，計(jì)劃到2025年，國(guó)內(nèi)新能源汽車滲透率達(dá)到20%。國(guó)際上，歐洲多國(guó)二氧化碳限排政策，新能源汽車補(bǔ)貼政策雙管齊下，以應(yīng)對(duì)全球氣候變暖的壓力，汽車電動(dòng)化路線愈加明顯。在歐盟，ACEA汽車溫室氣體排放協(xié)議規(guī)定，到2030年以前， 汽車二氧化碳排放量需低于每公里59克。根據(jù)英飛凌測(cè)算，歐盟新能源汽車滲透率將在2030達(dá)到40%。

新能源汽車接受度逐漸提高，預(yù)計(jì)新能源汽車市場(chǎng)將持續(xù)增長(zhǎng)。中汽協(xié)進(jìn)一步提高了全年銷量預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2022年新能源汽車銷量有望達(dá)到550萬輛，同比增長(zhǎng)56%以上。

車規(guī)級(jí)IGBT生產(chǎn)壁壘高

整體來看，車規(guī)級(jí)IGBT生產(chǎn)壁壘還是比較高的，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是產(chǎn)品壁壘;二是工藝壁壘;三是認(rèn)證周期長(zhǎng)、替換成本高、具備經(jīng)驗(yàn)曲線效應(yīng)，行業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。

在產(chǎn)品壁壘上，車規(guī)級(jí)IGBT需具備使用壽命長(zhǎng)、故障率低、抗震性高等嚴(yán)格要求，能適應(yīng)“極熱”“極冷”的高低溫工況、粉塵、鹽堿等惡劣的工況環(huán)境，承受頻繁啟停帶來的電流頻繁變化，對(duì)產(chǎn)品要求極高。

在工藝壁壘上，車規(guī)級(jí)IGBT設(shè)計(jì)時(shí)需保證開通關(guān)斷、抗短路和導(dǎo)通壓降三者的平衡，參數(shù)優(yōu)化特殊復(fù)雜。生產(chǎn)制造時(shí)薄片工藝容易碎裂、正面金屬熔點(diǎn)限制導(dǎo)致退火溫度控制難度大。此外，IGBT模塊封裝的焊接和鍵合環(huán)節(jié)技術(shù)要求同樣較高。

車規(guī)級(jí)IGBT認(rèn)證比較嚴(yán)格。車規(guī)級(jí)IGBT需滿足可靠性標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)、功能安全標(biāo)準(zhǔn)，才有資格進(jìn)入一級(jí)汽車廠商的供應(yīng)鏈，認(rèn)證周期一般至少2年。

同時(shí)，由于IGBT模塊是汽車中的關(guān)鍵部件，下游廠商出于安全性、可靠性的考慮，替換時(shí)往往呈謹(jǐn)慎態(tài)度，只有經(jīng)過大量驗(yàn)證測(cè)試并通過綜合評(píng)定后，才會(huì)做出大批量采購(gòu)決策，替換成本高。

IGBT業(yè)務(wù)需要長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累才能達(dá)到良好的know-how水平。IGBT行業(yè)屬于資本密集型行業(yè)，生產(chǎn)、測(cè)試設(shè)備基本需要進(jìn)口。此外，對(duì)IGBT生產(chǎn)企業(yè)的流動(dòng)資金需求量也較大，新進(jìn)入者在前期往往面臨投入大、產(chǎn)出少的情況，需要較強(qiáng)的資金實(shí)力作后盾，才能持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。綜合來看，IGBT行業(yè)中的先行企業(yè)具有明顯的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

IGBT廠商業(yè)績(jī)“飄紅”

據(jù)悉，車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)能緊張引發(fā)的供需失衡已存在較長(zhǎng)時(shí)間，汽車產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)在2021年就開始搶產(chǎn)能。由于英飛凌供貨周期過長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)部分造車新勢(shì)力于2021年開始轉(zhuǎn)向本土供應(yīng)商，比亞迪也在2021年底與士蘭微簽訂IGBT供貨訂單。

業(yè)內(nèi)人士表示，比亞迪通過自產(chǎn)自銷以及外購(gòu)，今年基本不會(huì)存在IGBT供應(yīng)不足的情況，但其他新能源汽車主機(jī)廠則面臨較大壓力。

據(jù)富昌電子數(shù)據(jù)顯示，今年Q2海外大廠IGBT交期仍高達(dá)50周左右，反應(yīng)供需偏緊仍然持續(xù)。產(chǎn)能釋放是緩解缺芯的根本良藥之一，然而如今多數(shù)產(chǎn)能卻仍在建設(shè)之中。

一邊是IGBT緊缺，一邊是訂單排滿，業(yè)績(jī)大漲。實(shí)際上，從斯達(dá)半導(dǎo)、揚(yáng)杰科技、時(shí)代電氣三家IGBT廠商披露的中報(bào)預(yù)告中，也能窺見一些供需情況。

值得一提的是，單看Q2業(yè)績(jī)表現(xiàn)，斯達(dá)半導(dǎo)與揚(yáng)杰科技凈利潤(rùn)均創(chuàng)下單季度歷史新高。

其中，斯達(dá)半導(dǎo)上半年主營(yíng)業(yè)務(wù)收入穩(wěn)步快速增長(zhǎng)，產(chǎn)品在新能源汽車、清潔能源、儲(chǔ)能等行業(yè)持續(xù)快速放量，新能源行業(yè)收入占比從2021年的33.48%提升至2022年上半年的47.37%;

揚(yáng)杰科技也表示，產(chǎn)品在汽車電子、清潔能源等新興應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)快速放量，今年上半年，MOSFET、IGBT、SiC等新品的銷售收入同比增長(zhǎng)均超過100%;

時(shí)代電氣IGBT二期產(chǎn)能利用率已接近90%，較Q1進(jìn)一步提升，且良品率已超過80%。

汽車芯片到底還缺嗎?綜合來看，即便是身處最下游的終端車企，對(duì)芯片供應(yīng)看法也不盡相同。

大眾汽車6月下旬表示，下半年芯片短缺將有所緩解;沃爾沃也認(rèn)為，已度過芯片供應(yīng)短缺的最嚴(yán)重時(shí)期，甚至稱已恢復(fù)到完全供應(yīng)水平。而蔚來董事長(zhǎng)李斌上個(gè)月則表示，很難預(yù)測(cè)哪些芯片會(huì)短缺，公司會(huì)定期更新“風(fēng)險(xiǎn)芯片列表”。

讀者朋友對(duì)于IGBT的產(chǎn)量與銷量有什么看法呢?