车载IGBT分为几个层级，主要分为A0/A00级以下，A级车，还有一些专用车例如物流和大巴车。

在2015年以前是没有IGBT车规级的说法的，是英飞凌和一些国际大厂（博世、比亚迪合作），从工业级芯片衍生来的，从四代（P4 的芯片）不断的升级换代，换成EDD2，EDD3转换成车规级芯片，当时四代对应的车规级芯片是EDD2，七代芯片对应的是EDD3。

车规级模组，封装最开始也是从英飞凌，采用单面散热，主要用于物流大巴上，最后开发出单面制冷的封装（HTYHTB），最后发展成双面散热，目前来讲，英飞凌成为芯片、封装行业的定义者。（四川半导体微组装设备自动化）

在国产方面，最早开始在17、18年，当时国内供应比较多的是比亚迪、斯达，他们开始在车载模块方面做一些替代。

目前，比亚迪所有的芯片和模块都是自产自销，近年来车增长比较多，产能也是比较紧张，现在也在外购一些芯片和封装。比如年产60万台车，80%都是自产自销。从2008年开始进入IGBT芯片开发，当时是收了一个二手的台积电6吋的Fab厂，整个芯片的供应来讲，只能对标到英飞凌的四代以下，英飞凌的二代到三代之间，平面性结构做不到沟槽，封装上，做到英飞凌的单面制冷。外销上，尝试过，一直受限于芯片的代差，和6吋厂芯片的性价比比较低，因此外销市场做的不大，基本上是集中在内部市场。

斯达的情况是，在17年开始切入，国内的新能源车第一波涨量，从60万辆涨至120万辆，接近一倍的增长，当时比较有优势的是做工控的，模块和芯片主要对标650和1200伏的芯片。

物流车和大巴车本来使用1200伏的模组，A00车用650V的芯片，对于斯达来说，当时的开发很简单，只用增加芯片的面积，最早通过车规的审核，包括整个的封装，原来都是用在工业级的模组中，当时在17年抓住了机会，最早切入了物流和大巴车领域，后面切入了A00模块，目前它的替代份额非常高，接近60%的市场，后来的A级车以上，是单独的电压平台，750伏的模组（英飞凌最先开发，但是对于国内厂商来说，都是没有开发过这个电压平台的芯片）。

在18、19年之后，比亚迪、中车、斯达在开发750伏的电压平台之后，针对这3个厂家，在同一个起跑线。

在这方面，包括中车和士兰微这种IDM的厂商，在750伏的平台上后来居上，相对斯达更加领先，中车的750V模块已经切入A级车的供应，士兰微在芯片制造采用新的技术，芯片性能也比斯达更好。

斯达在A级市场上的份额还比较少。对于斯达来说，A级车以下，基本上都能够完成国产替代，但是在750伏平台开发的基础上，性能上比不过IDM厂商，另外在车规级专线和产能的优势上，受限于Fabless的模式，华虹的产能，包括各种专线的影响，所以在A级车平台进展相对不是很大。

对于中车时代电气来说，最早开发车载模块也是在2017和2018年，从高压往低压做会有优势，对于高压轨交和电网的对于一致性和可靠性要求更高，在车载领域要求也是非常高的。（成都半导体清洗设备）

中车原来主要做1500V和3300V的IGBT，在17年的时候，开发1200V和650V平台的时候，新开发了两个电压平台的产品，包括在车载领域，对车载的应用缺乏理解，比如瞬时过载的工况，蓄流要求比较大工况，对车载电控领域也不深入，当时也是在国内推出的1200伏和650V的产品，但是当年推广并不成功。

19年以后，由于本身是IDM厂商，750V上是领先的；在一些前驱要求120kw，后驱要求160kw，都是可以满足，但是斯达只能满足前驱120kw，后驱满足不了,损耗效率比较大。

时代电气在去年是国内第一家进入A级车供应链的厂商（有自身产能的优势），目前和国内的一些车厂定点单位也比较多（蔚小理，东风汽车，一汽，红旗），所以对于今年来讲，一些A级车模块的增量会有所增加，虽然A0/A00级斯达占据很大的量，但是中车对于650V和1200V进行了迭代开发，推出了产品比斯达价格低20%，中车今年在车载上会有一个比较明显的放量。

士兰微相对与其他几家开发车规IGBT比较晚的一家，目前比较大的优势是top2的IDM厂商，产能非常大，但是产品开发的比较晚，经过这几年的开发，包括一些A0和物流车级，都开始逐步有些批量订单，包括比亚迪和汇川都有物流车和大巴车订单。目前来说公司芯片在A级车来说是最好的，但是产线达不到一个量产的状态，更重要的是车规级模块来说，在性能、可靠性、寿命等要求比较高，目前存在的问题是性能的可靠性比较差，还要继续进行一个验证，才能达到量产的状态。

已经去看过士兰的Fab,但是在稳定性方面还比较差。（成都半导体设备）

去年来说，国内的新能源车是300万辆，比亚迪、中车和斯达三家份额也达到了30%的替代份额，相对于光伏和新能源发电领域国产率还是比较高的。

二．问答环节（四川微组装设备）

Q：华为新发的智能车是否用的安森美的解决方案？

A：安森美在车载领域不属于传统的玩家，和以前海外SP一样，原来专注于分立器件和IPM模组。前几年拿到了华为光伏供应的订单，光伏模块对IGBT的要求非常高，高频，芯片要求英飞凌以上，模块要求定制，海外只有英飞凌和wincotech，安森美是得到了wincotech的授权。16-17年切入光伏模组，18年之后收购Fairchild切入车载领域去做。如果安森美按照英飞凌定义的传统方案去做车载模组，是完全没有任何优势的，因此推出了一些新的封装方案，比如双面散热。英飞凌曾经给博世做过，但是没有推，因为这种方案很有性价比，成本也会降低。不同于英飞凌推广的单面散热方案，安森美直接推广了第三代的车载模组封装，叫双面散热。对于单面散热已经走到了一个相对瓶颈的阶段，所以华为考虑到双面散热封装方式在功率器件和车载模组性价比上还能够进行进一步的提升，因此启用了安森美车载模组的方案，传统车载模组的玩家应该是英飞凌、三菱、富士这些。

Q:用在光伏上的都是以英飞凌六代芯片为主的吗？

A：不是的。车载的芯片是英飞凌从四代的版本改过来的，英飞凌给车载用的一个是四代和七代，六代是没有车载芯片的。六代是针对四代的一个升级，四代芯片主要是针对30khz以下工控做的开发，没有考虑到30khz以上的供率。后来推出了30khz-100khz，包括针对UPS,针对光伏的高频版本的芯片，六代应用于光伏，只有单管高频版本。七代产品同时推出针对工控，光伏，车载的产品，四、五、六都可以认为在四代产品上的迭代开发。对于国内车载IGBT芯片来说，主要对标英飞凌四代，英飞凌七代产品的性能是具备的，但是做大规模量产还做不到。包括目前对标模块的成本，英飞凌现在都是用12寸量产的，国内完全对标不了替代的产品。英飞凌的光伏主要是老版本的产品用6代，新版本的产品会用到7代一些替代，比如光伏模组，特性要求频率非常高，另一个它的模组都是一些定制化的工装。车载主要四和七代，光伏主要六到七代主要是高频版本。

Q：刚刚提到士兰微车规模块的稳定性还达不到批量生产的要求，这家公司2022年有没有机会可以批量突破A级车的模块，目前和出货比较多的车厂有哪些？

A：目前士兰微订单还在小批量的物流和大巴车上，去年年底汇川有一个1万以上物流车订单，包括去年比亚迪给了2000辆物流车模块订单，但对A级车来讲，最大的问题是Fab 厂这块，芯片的批次性差异和漂移。包括A级车模块的验证，主要是在20年推出来的，从可靠性验证一般来说一年半到两年以上，目前乘用车验证还没有一个整车厂能够通过，另外包括Fab厂质量控制都还有问题，目前还是有待提升的，快的话，也要到今年年底之后，今年年内放量的机会不是很大。

Q：今年IGBT的供需关系如何判断，能不能分不同的下游领域分析？

A：今年根据我们内部预测，光伏领域50%的增长，肯定会缺货。光伏作为工业领域，要求很高，毛利率也高。以前主要是被英飞凌和Wincotech垄断，后来wincotech主要从安森美买芯片做定制封装，后来被三菱收购了，所以目前光伏模块基本上被三家垄断了。

华为和阳光目前自己备货都在一年到两年以上，二线厂商固德威、锦浪库存不到三个月，阳光电源已经成为英飞凌全球TOP3的用户了，英飞凌也在给阳光在国内寻找封装的资源。国内能做的只有微逆用到的单管能部分有替代，模组几乎没有替代，所以今年光伏IGBT大概率还是缺货涨价的。

在车载IGBT，去年涨量比较多的是A00/A0以下，主打的五菱宏光，一款车型去年卖了40-50万台，但是用的是单管的MOS方案，不涉及IGBT模组，今年新能源汽车主要增量在乘用车A级车以上，会用到750伏模组，我们预计传统的1200V和650V供应会比较稳定，750V的模块供应会出现一个缺货的状态。日本的富士、三菱前几年还在国内供应，但是目前日系厂商在国内车厂已经完全没有供应了，目前海外品牌来说，英飞凌是一家独大，但是产能也非常紧张，模组库存是属于历史最低的水平。

英飞凌扩产也比较保守，当时说18年要扩产，直到19年中，才开始扩产12寸先，本来计划今年投产，提前了3个月，去年十月就投产了，Fab满产也需要3-4年的时间，今年12 寸产能就1-2w片。英飞凌采取大客户策略，主要供应博世和法雷奥等大厂，对于国内车厂帮助不大，整个国内车载模组供应需要靠国产化的替代，比亚迪也会开始导入国内IGBT模块。

从乘用车来看，今年是国产化一个很好的机会，小的汽车厂商会大量导入国产IGBT模块。另外IGBT传统领域、工控等，市场的需求都在下滑，例如工控领域，增速在放缓，不是像新能源发电30%的复合增长率，国内只有10%以内，国内的工控厂商在不断的吃海外的份额，替代海外的西门子，施耐德等，包括富士、三菱等。

以前工控份额增长非常快，是因为不断在吃海外的份额，包括不断进行国内厂商不断的进行国产化，比较典型的斯达，从以前的几个亿做到前年的7个亿，再到去年的10个亿，每年基本上是30%的增长，主要还是看国产替代能够做多少，包括龙头厂商的国产化要求，市场上要求不大，但是国产化替代的空间还是很大的。

另外向一些白电产品，在一些要求比较低的领域，650伏的芯片，包括可靠性，寿命在3年以内，性能要求在3000w以内的功率，功率要求也不大。比如说IPM在20块以内的成本，不光是IGBT,还有一些驱动IC，这一块单做封装，没有什么毛利可赚，国内主要是IDM厂商在做，比如士兰微和吉林华微在做，包括斯达，这块在国内的厂商占比比较多，整个白电都是根据国内空调，洗衣机的需求来变化的，这里的需求是根据国内的消费水平来定的，国内消费水平低，增速就会放慢，这块的市场增长量也不会太大，主要是靠国产替代，比如吉林华微白电厂也能占20%的替代份额，海外的安森美、HP、三菱这些品牌，价格相对比较高，未来也会以国产替代话为主，增长不会太大。

另外一些高压市场比较垄断，例如高压、轨电、轻轨、相对比较垄断的企业，中车，包括国家电网，看到毛利率比较大，现在也在自己做，市场来说，一个是空间相对有限，毛利非常高，但是一般的私企、民企进入工业化是非常难的，可以理解为是中车和国家电网的专有市场。

Q：21年看到光伏领域国产厂商主要是涉及单管，目前IGBT单管光伏领域国内厂商占比是多少，未来的趋势是什么？包括提到模块的要求比较高，那么国内哪个厂商最有可能国产替代？

A：首先，光伏逆变器对于IGBT的形态选择是看功率的，大功率才会采用模块。有一个明显的分界点，4Kw用于微逆，4kw-100kw用于组串，100kw用于集中式，在传统方案，微逆在4千瓦以下，都用单管，4千瓦-100千瓦，包括组串和集中式都用模组，这块和效率有关，微逆对效率比较低，94-96%就可以满足出货出口的标准，组串和集中要求效率比较高，要98%以上，只能用模组，而且模组设计难度更高。

这几年随着国内光伏逆变器主打海外市场，在海外主打性价比，延伸至一些部分组串式也慢慢采用单管的方案，提升产品性价比，对于逆变器的寿命和效率没什么帮助。

在国内厂商主要在30千瓦以下也开始采用单管的方案，对于未来来说，单管在逆变器上的空间占30%左右，对于以前来说，微逆占逆变器15%的份额，组串式50%左右，剩下的是集中式。

对于国内几个厂家，华为是国内做模组、逆变器国产替代最早的厂家，去年很多厂商受到马来西亚封国的影响很大，安森美、英飞凌都是在马来西亚做封装，所有厂商都在进行替代，但是我们由于受到美国的打压，前几年已经逐步开始做替代的方案。

在国内来说，在前面的厂商是斯达、宏微和士兰微等厂商，斯达和宏微找到了给英飞凌代工的厂商英国Newport，相当于走了一个捷径，本身这个厂商具备了英飞凌六代芯片的工艺，以前华虹不具备，主要开发英飞凌四代，高频的没有开发过，主要找海外做代工。士兰微的IDM有产品迭代优势，不过进步很快，高频还要迭代几版，可能到今年才能够供应上，这几个厂商在单管上是比较靠前的。对于模组上，分为组串和集中，组串式的模组主要是无基板的封装，有两种封装方案英飞凌和wincotech，英飞凌的方案原来也用在工控领域，没有专利壁垒，国内厂商可以直接用。英飞凌已经迭代到7代芯片，国内在芯片在芯片性能上还达不到，wincontech的方案也是，目前主要是芯片性能没办法达到。另外封装方案英飞凌7代用于光伏的有专利壁垒。

Q：除了IGBT，碳化硅方面的替代如何，碳化硅的MOS会不会和IGBT的MOS一样发生大的变化？

A：碳化硅格局会有一个比较大的变化，英飞凌主推IGBT，在碳化硅领域，车载量产，包括ST,博世和安森美，这才是主流的几个厂商，目前的OBC领域比较多，英飞凌在这个领域是比较慢的，未来碳化硅起来之后，主要是ST，博世，wolfspeed，安森美，罗姆等厂商为主。

碳化硅MOS在车载上主要应用在电控和OBC，而空调压缩管这些场景对于频率要求比较低，而且对性价比要求高，所以目前碳化硅替代还没有看到。OBC包括充电领域是非常适合碳化硅的，有几大特性，一个是高频，频率越高，效率越高，材料阻抗比较小，可以发挥高功率的优势。同样一个车载模块内，硅基最高达到160kw以内，碳化硅可以轻松做到200kw以上的功率。

另一个是高结温的优势，理论上碳化硅可以做到600度，但是目前受到封装材料限制，不能突破200度的封装，原来硅基封装受限于硅基模块，基本上封装都是按照175度的结温设计，不能突破200度。

OBC的功率也不大，主要在6.6kw,11kw和22kw，采用碳化硅单管，碳化硅单管成本也不会很高，主要是50A，70A的电流，封装的成本是忽略不计的，一颗一块钱，主要在于芯片的成本。碳化硅芯片越小，良率就会越高，ST用的车载芯片100A电流，良率50%，但是用在OBC领域50A电流良率会做到70%以上，所以成本差不多是硅基芯片的3倍左右。

目前来说碳化硅单管效率会提高8个点，一次充电100度，可以节省8度电，充100次，就可以省800度电，基本上可以抵消碳化硅的成本增加了。OBC里面IGBT单管价值量也就100-200元左右，如果是6.6Kw的替换成碳化硅也就600元左右，所以充一百次电成本完全可以覆盖，还没有考虑系统方面整体成本的下降，所以非常适合OBC的应用，目前11kw 和22kw已经在大量采用碳化硅了。车载电控与工控是通用的，频率不高，碳化硅第一个特性，高频发挥不了，第二个导通阻抗低的优势可以发挥，带来电机输出效率的提升，体现在续航的提升。

目前特斯拉的Model3，相对于硅基提升续航6%，按600公里的续航测算，提升36公里，能省3度电左右，可以节约3600元的成本。对于碳化硅的电控模块成本还比较高，碳化硅电流比较大，650V，800A；1200V,600A，原来硅基里面800A和600A 的芯片至少需要200A的芯片做并联，碳化硅芯片越做越大，良率越来越低，理论上智能做到100A的电流，5.5*5.5的面积，如果再做大，良率会下跌，650V,100A 特斯拉的芯片目前是50%-60%的良率，比亚迪1200V，100A高压的良率会更低，对衬底的缺陷更敏感，良率只有34%左右，单颗die特斯拉的成本接近60块左右，比亚迪芯片接近80块左右，特斯拉用了48颗，比亚迪36颗，光芯片接近3000块，加上封装1000块，整个碳化硅模块成本在5000块以上。那么相对于硅基1000块的售价会有5倍以上的差距。目前来说罗姆有一个预测，一方面碳化硅芯片良率会有提升，（56:336 寸到 8 寸）成本的降低，两年之后，1200V,50A，650V,100A 未来能降低2倍以下的价格，比如目前1200V,50A 目前80元，在2024年能到30元，650V,100A 未来能降到20元一颗，重新测算一下，会到2500-3000元的模块成本，第三点就是封装领域，提升模组的结温，减少散热的成本，进一步降低系统成本，碳化硅在长续航车型中有很大的优势。

Q：是否能够理解为充电桩中会大量使用？

A：充电桩目前来讲，和光伏，UPS一样都是属于高频高效的电源领域，目前来说，用硅基三电频以上，可以做到98%以上的效率，未来替代的节奏还是和光伏一样看成本收益比是否合适。碳化硅模块成本5倍，用一个500kw 的快充，用硅基模块1w元，用碳化硅5w元，但是效率可以提升3%，相当于一个小时节省了15度电，每天发电5-6小时，节省90 度电，如果三年到五年节省电的收益可以超过模组成本的增加，因此也可以采用碳化硅模组的方案。目前来说，国际主流厂商，如安森美和英飞凌，主打三电频这种IGBT模组一样的方案，会混搭一些碳化硅二极管。

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