IGBT行业专题报告：国产龙头突围，进口替代进行时

IGBT 是电控系统中实现精准调控的“开关”。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，即 绝缘栅双极型晶体管，是由 BJT(双极型三极管)和 MOSFET(绝缘栅型场效应管)组成的复合 全控型-电压驱动式-功率半导体器件，因此 IGBT 既有 MOSFET 驱动功率小、开关速度快的 特点，又有 BJT 饱和压降低、载流密度大的优势。简单来说，可以把 IGBT 看成是一个非通 即断的开关器件，通时为导线，断时为开路，能够根据工业装臵中的信号指令来调节电路中 的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的。IGBT 是能源变换与传输的核心器 件，俗称电力电子装臵的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在众多领域应用极广。

 

IGBT 按照电压等级分为三类，下游应用场景广泛。根据工作电压的高低，IGBT 模块一般被 划分为三类：低压（600V 以下）、中压（600V-1200V）和高压（1700V-6500V）。低压 IGBT 模块一般用于消费电子、汽车零部件领域；中压 IGBT 模块一般用于新能源汽车、工业控制、 家用电器等领域；高压 IGBT 模块一般用于轨道交通、新能源发电、智能电网等领域。其中， 新能源汽车领域需求的快速增长是高端 IGBT 市场规模增长最重要的驱动因素之一，根据中 国产业信息网统计，2018 年应用于新能源汽车的车规级 IGBT 市场规模已达 IGBT 整体市场 规模的 31%。

车规级 IGBT 是新能源汽车的核“芯”之一。IGBT 芯片与动力电池电芯并称为电动车的“双芯”，是影响电动车性能的核心器件之一。在新能源汽车上，IGBT 主要应用于电池管理系统、 电动控制系统、空调控制系统、充电系统等，主要具有以下功能：在主逆变器（Main Inverter） 中，IGBT 将高压电池的直流电转换为驱动三相电机的交流电；在车载充电机（OBC）中， IGBT 可将220V交流电转换为直流并为高压电池充电；除此之外，IGBT 也广泛应用在DC/DC 转换器、温度 PTC、水泵、油泵、空调压缩机等系统中。

顾名思义，IGBT 工作特性体现在“绝缘栅”与“双极型”。所谓“绝缘栅”，是指 IGBT 保 有 MOSFET 的典型原理，即作为控制电路导通的发射极与功率电路部分是绝缘的，需要通 过给发射极施加电压来联通电路；所谓“双极型”，是指 IGBT 保有 BJT 的典型原理，即电 路导通时半导体内同时流通电子与空穴两种粒子。IGBT 可视为一个 PNP 型三极管和一个 N-MOSFET 的组合，发射极信号控制 MOSFET 的通断。当 MOSFET 导通时会为 PNP 晶体 管提供基极电流，IGBT 导通；当 MOSFET 关断时 PNP 晶体管基极电流被切断，IGBT 关断。
 

IGBT 行业主要包括设计、制造、封测三大板块，根据公司覆盖面的差异划分为三种模式。IGBT 行业上游产业主要包括半导体材料（硅片、光刻胶等）与设备（光刻机、刻蚀机、PVD、 CVD 等），是支撑 IGBT 行业发展的基石；IGBT 行业根据芯片制造的工序又可依次划分为芯 片设计、晶圆制造、模块封装与测试三个环节；IGBT 行业下游产业为广泛的各细分应用市 场，IGBT 在工业控制、新能源汽车、消费电子、电力储存、轨道交通、家用电器等领域均 大量应用。半导体行业内一般依据覆盖环节的不同而将各半导体公司分类为三种商业模式：Fabless（无工厂芯片供应商）模式、Foundry（代工厂）模式与 IDM（Integrated Device Manufacture，集成器件制造）模式。Fabless 模式是指只负责芯片的电路设计与销售，将 具体生产环节外包的公司，例如斯达半导、中科君芯等；Foundry 模式是指负责制造、封装 或测试的其中环节，不负责芯片设计的公司，例如上海先进、江苏宏微等；IDM 模式是指集 芯片设计、制造、封测多个环节于一身的公司，例如比亚迪、英飞凌、三菱、士兰微等。

功率半导体历史演变分为半控型器件、全控性器件、复合型器件、集成电路四个阶段。
 

第一阶段是以 1957 年为起点、以整流管、晶闸管为代表的半控型器件发展阶段。这一阶段 的功率器件在低频、大功率变流领域中的应用占有优势，取代了早先的汞弧整流器，半控型 器件实现了弱电对强电的控制，在工业界引起了一场技术革命，但半控型器件可通过信号控 制其导通，但无法实现关断，使得其应用有着很大局限性。
 

第二阶段是 20 世纪 70 年代后期为以可关断晶闸管(Gate Turn Off Thyristor, GTO)、功率双 极晶体管（Bipolar Junction Transistor, BJT，也称 Giant Transistor, GTR）和功率场效应晶 体管（Power-MOSFET）等全控型器件为代表的发展阶段。全控型器件通过对门极（基极/ 栅极）的控制，既可使器件导通又可使器件关断，其开关速度高于晶闸管，使变流器的高频 化得以实现。20 世纪 70 年代末 MOSFET 出现，克服了前两代的许多不足，但其导通电阻 却比较大，在高压领域其导通电阻仍旧是很大问题。
 

第三阶段是 20 世纪 80 年代后期以绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT）复合型器件为代表的发展阶段。IGBT 是功率 MOSFET 和 BJT 的复合，集中了 BJT 和 MOSFET 的优点，但也正是因为其由 MOSFET 驱动 BJT，导致其开关速度、最大工作频率不及 MOSFET，故更适用于只在高压、大功率环境。
 

第四阶段是以功率集成电路（Power Integrated Circuit, PIC）或智能功率集成电路（Smart Power Integrated Circuit, SPIC）为代表的集成电路发展阶段。PIC 即采用一定的工艺，把 一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小 块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微 型结构。20 世纪 90 年代后，PIC 开始进入实用化阶段。集成电路模块中 MOSFET、IGBT 等功率器件仍是其核心，约占整个芯片面积的 1/2-2/3，集成电路更多是起到推动电子元器件 朝微小型化、低功耗和高可靠性方面发展的作用。
 

自功率 IC 出现以后，功率半导体市场从以往单一的功率器件产品市场转变为功率器件与功 率集成电路产品并存的市场。各代功率半导体器件仍在各自结构体系内不断迭代发展，根据 各自特性在不同的应用领域各有应用，形成了多代产品发展共存的局面。

 

IGBT 的技术趋势为“小尺寸、高功率、低损耗”。从 1988 年 IGBT 首次问世到 2012 年三 菱电机推出微沟槽场截止型新产品，IGBT 已经经过 7 次迭代升级，朝着减小模块尺寸、增 加输出功率、降低功率损失的目标不断优化。在新能源汽车领域，随着市场对于整车性能要 求的迅速提高，车规级 IGBT 呈现出高电压、高效率、高功率密度和高可靠性的“四高”特 性。在未来，IGBT 行业会在精细化技术、超结技术、高结温终端技术、先进封装技术、功 能集成技术等方向进一步探索，实现尺寸厚度、功率密度、驱动效率、结温、可靠性等方面 的优化，不断降低生产成本。

 

SiC 性能优良，但技术尚不成熟。和第一代、第二代半导体材料相比，第三代半导体材料碳 化硅（SiC）具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点，因其禁 带宽度大于或等于 2.3eV，又被称为宽禁带半导体材料。SiC 器件相对于 Si 器件的优势有三 个方面：电能转换过程中的能量损耗更少、更容易实现小型化、更耐高温高压。SiC 器件的 工作结温在 200℃以上，工作频率在 100kHz 以上，耐压可达 20kV，在高压、高温、高频应 用领域碳化硅基器件相较于传统硅基器件更具优势。但是当前 SiC 芯片技术还不够成熟，仍 面临着很多技术挑战：一是如何制造高质量、低缺陷率的衬底和外延层；二是怎样提高 MOSFET 沟通迁移率和栅氧稳定性；三是沟槽栅 SiC 技术如何做到低损耗、大电流容量、 高稳定性。

 

当前各主流厂商的车用 SiC MOSFET 技术的产业化进程处于起步阶段。全球 SiC 产业格局 呈现美国、欧洲、日本三足鼎立的态势，其中美国全球独大，全球 SiC 产量的 70%~80%来 自美国公司，典型企业是科锐、安森美、Ⅱ-Ⅵ等；欧洲拥有完整的 SiC 衬底、外延、器件 以及应用产业链，典型公司是意法半导体、英飞凌等；日本是设备和模块开发方面的领先者， 典型公司是罗姆、三菱电机等。在车用产业化领域，虽然 2017 年罗姆曾在 Formula-E 电动 方程式赛车锦标赛中为 Venturi 车队赛车配臵了 SiC 逆变器，但真正实现量产是特斯拉在 2018 年推出的封装了 SiC MOSFET 的 Model 3 车型，该产品由意法半导体提供，特斯拉也 因此成为最早采用 SiC MOSFET 制造汽车逆变器的车企，随后英飞凌也成为了特斯拉的 SiC 功率半导体供应商。

2019 年 9 月，科锐与德尔福科技宣布开展汽车碳化硅器件合作，科锐 的 SiC MOSFET 技术将用于德尔福的 800V 电控逆变器中，计划量产时间为 2022 年；同年 12 月，科锐成为大众汽车集团 FAST（Future Automotive Supply Tracks，未来汽车供应链） 项目 SiC 独家合作伙伴，通过功率模块供应，为未来的大众提供碳化硅基解决方案。2019 年 9 日，意法半导体被雷诺-日产-三菱联盟指定为高能效碳化硅技术合作伙伴，为联盟即将 推出的新一代电动汽车的先进车载充电器（OBC）提供功率电子器件。2020 年 6 月，大陆 集团动力总成事业群、汽车电气化领域的领先供应商纬湃科技与罗姆最近签署了一份共同开发合作协议，在 800V 碳化硅逆变器以及 400V 碳化硅逆变器解决方案中展开合作。国内厂 商方面，比亚迪积极推进 SiC MOSFET 商业化进程，2020 年旗下中大型轿车比亚迪汉 EV 车型电机控制器首次使用了比亚迪自主研发并制造的高性能 SiC MOSFET 控制模块，大大 提高了电机性能。总体来看，全球各厂商已经开始考虑采用 SiC MOSFET 技术，但是目前 仍处于产业化起步阶段。

 

SiC MOSFET 短期内难以取代 IGBT，预计国内厂商将形成以 IGBT 为基本盘，以 SiC 为战 略布局的并存局面。SiC 在磊晶制作上有材料应力的不一致性，造成晶圆尺寸在放大时磊晶 层接合面应力会超出拉伸极限，导致晶格损坏，降低了产品良率，故目前 SiC 芯片成品率低， 晶圆尺寸主流仍维持 4 寸或 6 寸，无法取得大尺寸晶圆成本优势，生产成本过高。同等级别 的 SiC MOSFET，其成本是 Si IGBT 的 8~12 倍，而车用领域 SiC 解决方案的整体成本相比 传统 Si IGBT 则高出约 300 美元。其次可靠性难以保证，目前 SiC MOSFET 缺少长期可靠 性数据，且由于 SiC 和 SiO2 界面缺陷多，目前栅氧长期稳定性的问题也有待解决。所以对 于各半导体供应商来说，IGBT 在性能达标的情况下具有成本与质量优势，故未来一段时间 内 IGBT 仍会占据市场主导地位，SiC 更多会作为战略布局进行研发试点而非批量生产。

 

新能源汽车行业临近拐点之年，高端车与低端车双双加速放量，预计 2025 年销量有望达 505 万辆。新能源汽车按照车型可以分为 A00 级（微型车）、A0 级（小型车）、A 级（紧凑型车）、 B 级（中型车）等。以特斯拉为代表的 B 级 EV 高端车由于科技性溢价高，将持续渗透高端 客群，加速替代同级别的传统燃油车；而比亚迪有望在 2021 年将迎来新一轮产品周期，在 降本提速、政府补贴延续和免征购臵税影响下实现“购臵平价”，尤其是技术成熟且壁垒很高的 PHEV 高端车型。受补贴退坡刺激，2020 年后低端车产业链将加速降本，预计 2021 年中低端车发力，尤其是 A0 级和 A 级 PHEV 将向大众市场加速渗透，头部企业率先平价。2022 是行业拐点之年，其中 A 级 PHEV 兼具燃油车和电动车的优点，市场接受度较高，有 望在当前换购周期中率先突围。2023 年开始进入后补贴时代，新能源汽车行业洗牌或加速， 2024 转向复苏，2025 年重回高增长通道，预计 2025 年我国新能源汽车销量有望突破 500 万辆。

 

新能源汽车行业的增长将持续推动 IGBT 行业向好发展。根据驱动视界数据，在新能源汽车 电机控制器中，IGBT 占据了电机控制器成本的 37%，是新能源汽车重要的核心电子器件之 一，新能源汽车的加速普及会大幅促进 IGBT 行业向好发展。除此之外，在新能源汽车市场 的带动下，其配套基础设施市场蓬勃发展，根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟的年度 报告数据，2019 年全国充电设施较 2018 年新增超过 12.85 万台，IGBT 作为充电设备中功 率转换的核心器件，预计其在充电设施进一步普及的背景下市场需求量会进一步提升。

 

其他应用领域对 IGBT 需求保持平稳增长。在工业控制行业，IGBT 是变频器、逆变焊机、 电磁感应加热设备等传统工业控制行业的核心元器件，并已经得到了广泛的应用，随着中国 传统制造业的转型升级，工业级 IGBT 的市场需求量有望进一步攀升。在家用电器行业，变 频类家电对功率半导体要求极高，IGBT 作为性能优良的功率半导体器件应用场景广泛。在轨道交通行业，IGBT 是轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的主流电力电子器件， 2020 年以来，中央会议屡屡提及加快“新基建”建设，或促进 IGBT 行业迎来新增长点。
 

IGBT 供不应求，行业持续向好发展，根据英飞凌年报披露，2018 年全球 IGBT 市场规模高 达 62.2 亿美元，2019 年中国 IGBT 市场规模达到 155 亿元。IGBT 下游产业迅速发展，对 IGBT 需求持续增长，根据富昌电子的 2020 年 Q1 市场行情报告显示，目前英飞凌、安森美、 Microsemi 等 IGBT 供应商的供货周期普遍维持在 13-30 周左右，且交期有延长趋势，而 IGBT 正常的供货周期在 7-8 周左右，可见 IGBT 仍处于供不应求的状态，未来仍具有广阔增长空 间。近年来全球市场与中国市场均保持增长态势，根据英飞凌年报披露，2016-2018 年，全 球 IGBT 市场规模分别达到 45.1、52.6、62.2 亿美元，同比增速分别为 6.6%、16.5%、18.4%， 全球市场加速增长；国内 IGBT 市场持续向好发展，2019 年市场规模达 155 亿，同比增长 6.4%，过去 8 年间一直保持增势。

 

销量增，单价稳，根据我们的预测，国内车规级 IGBT 预计 2025 年市场空间对应 152 亿元， CAGR 约 27%。由于车规级 IGBT 主要应用于新能源汽车，故采用公式“车规级 IGBT 市场 规模=新能源汽车销量×IGBT 单车价值量”来近似预测未来 6 年车规级 IGBT 市场规模变化 情况。虽然受到车市遇冷与补贴退坡的影响，2019 年新能源汽车同比下降了 4%，2020 年 在疫情冲击下，新能源汽车的销量进一步承压，但是也需要看到动力电池 CTP 技术、比亚 迪 DM-i 技术和电动平台等一系列新技术的应用，有望带动新能源汽车成本快速下降，行业 有望加速进入普及拐点，我们预测 2025 年国内销量有望达到 505 万辆左右。IGBT 单车价 值方面，考虑到供给相对偏紧、新进入者有望破局和智能化提速，假设未来单车价值量整体 保持稳定。在新能源汽车的成本构成中，除了动力电池外，电机电控系统的成本占比位列第 二，而在电控系统中，IGBT 成本占比接近 40%，总体来看，车规级 IGBT 单车价值量在 3000 元左右。根据我们对国内新能源汽车市场规模增长的预测，预计 2025 年时，国内车规级 IGBT 的市场规模有望达到 151.6 亿元，对应 CAGR 为 27%左右。

 

英飞凌：绝对的行业领导者。英飞凌科技公司是一家总部设立于德国的半导体及相关系统解 决方案的设计商、开发商和制造商，成立于 1999 年，前身是西门子集团的半导体部门，公 司设有四个事业部：汽车电子部门、工业功率控制部门、电源管理及多元化市场部门、数字 安全解决方案部门，为汽车、工业功率控制、电源管理、传感器解决方案和物联网（IoT） 安全等领域提供了全面的半导体设计解决方案。据 HIS Markit 2018 年报告数据显示，英飞 凌在 2018 年全球 IGBT 模块市场中以 34.5%的市占率遥居第一，具有绝对的龙头地位。
 

三菱电机：不断革新的日系顶级玩家。三菱电机成立于 192 年，是一家从事电子电器产品开 发、制造、销售和分销的公司，公司包括能源电力系统部门、工业自动化系统部门、信息通 信系统部门、电子设备部门、家用电器部门与其他部门，其中电子设备部门提供包括功率器 件、微波和射频器件、光器件和光模块的半导体器件，广泛应用于白色家电、工业自动化、 轨道交通、太阳能发电等领域。据HIS Markit 2018 年报告数据显示，三菱在2018年全球IGBT模块市场中市场份额达 10.4%，位居全球第 2，是日系半导体企业在工业级 IGBT 领域的优 秀代表。
 

比亚迪半导体：车规级 IGBT 市场的后起之秀。比亚迪半导体有限公司由比亚迪集团重组分 拆的半导体厂商，致力于集成电路及功率器件的开发，目前产品主要覆盖 IGBT 等功率半导 体器件、电源管理 IC、CMOS 图像传感器、传感及控制 IC、音视频处理 IC 等。比亚迪在 2004 年开始布局 IGBT 产业，经过十余年的研发积累和新能源汽车的规模化应用，已成长为 中国最大的 IDM 车规级 IGBT 厂商，产品覆盖乘用车领域与商用车领域。
 

斯达半导：国内 IGBT 龙头。嘉兴斯达半导体股份有限公司成立于 2005 年 4 月，是一家专 业从事功率半导体芯片和模块（尤其是 IGBT 芯片和模块）研发、生产和销售服务的国家级 高新技术企业，公司愿景是成为全球领先的电力电子器件研发及制造商，以及电力电子创新 解决方案提供商。斯达半导为国内 IGBT 龙头企业，尤其在工业控制及电源行业具有领先优 势。据 HIS Markit 2018 年报告数据显示，斯达半导在 2018 年全球 IGBT 模块市场中市占率 为 2.2%排名第 8。

 

国内车规级 IGBT 行业呈寡头垄断格局，英飞凌占近六成市场，比亚迪破局而入，位列第二。根据 NE 时代数据，车规级 IGBT 行业集中度极高，CR4 高达 84.4%，CR2 高达 76.2%，形 成了以英飞凌与比亚迪为主导的“双寡头”格局。2019 年英飞凌独占鳌头，以 627503 单位 /套的 IGBT 模块装机量占据了高达 58.2%的市场份额。作为第一家自主研发、生产车用 IGBT 芯片的国内公司，比亚迪半导体成为国内市场上最有能力挑战英飞凌的本土厂商，但目前其 市场份额为18%，仍比英飞凌低40%。斯达半导为IGBT 行业国内龙头，深耕于工业级 IGBT， 但其在车规级 IGBT 领域处于起步阶段，市占率仅 1.6%。
 

英飞凌主导国内车规级 IGBT 市场，进口替代亟待推进。根据 NE 时代数据，2019 年车规级 IGBT 前 10 家供应商中仅有 3 家为国产品牌，国产化程度低。究其原因，首先在于技术壁垒， 国内 IGBT 产业化起步较晚，在芯片设计、晶圆制造、模块封装等技术水平上落后于国际， 以晶圆制造为例，国内公司在大尺寸晶圆生产上工艺仍落后于全球龙头，目前国际水平是 8 英寸与 12 英寸，但国内大部分企业还停留在 6 英寸的水平，仅比亚迪、中车等几家公司实 现了 8 英寸的量产；其次在于人才匮乏，在国外公司对技术专利的封锁下，我国需要大量高 端工艺开发人员来自主研发，但目前国内还缺少系统性掌握 IGBT 核心技术的人才。但危机 中也孕育了机遇，随着我国下游产业需求激增、华为等大厂入局以及国内龙头产能提升的影响下，国内将形成快速形成完整 IGBT 产业链，迎来进口替代的良好机遇，IGBT 国产化空间 巨大。

 

国际品牌技术领先国内品牌 1 代左右。欧系公司 TOP1 英飞凌与日系公司 TOP1 三菱电机的 IGBT 产品均已经发展到第 7 代，国内市场上，斯达半导已在 2015 年自主研发出了国际水平 第 6 代的 IGBT，与国际龙头差距 1 代，比亚迪则在 2018 年推出了其第 4 代车规级 IGBT4 （国际第 5 代水平），由于目前英飞凌、三菱电机的第 7 代 IGBT 主要用于工业领域，还未 推广到车规级，故比亚迪与国际顶尖厂商在芯片设计方面的技术差距预估也在 1 代左右。英 飞凌、三菱电机均已坐拥 8 英寸晶圆生产线，并不断加快向 12 英寸升级的进程，比亚迪则 刚刚加入布局 8 英寸晶圆生产线的行列，在晶圆制造上落后于国外品牌 1 代。
 

英飞凌、三菱电机在高压领域具有绝对优势，覆盖更广下游应用市场。英飞凌、三菱电机在 低压、中压、高压领域实现了产品全覆盖，特别是 3300V 以上的高压 IGBT 技术更是被英飞 凌、三菱电机、ABB 三家公司所垄断。国内 IGBT 供应商产品主要集中于中压等级，比亚迪 专注于中压等级的车规级 IGBT，斯达半导体虽然提供 1700V 与 3300V 的 IGBT 模块产品， 但是其官网产品中心显示其主流产品仍是 1200V 产品，国内 IGBT 厂商在高压领域供应能力 明显不足。

 

相比于 Fabless 模式，IDM 模式更易引领技术革新。英飞凌、三菱电机、比亚迪均为 IDM模式，其涉足芯片设计、制造、封测等环节，掌握了全产业链的核心技术，该模式下公司具 有产业链优势，各环节可以协同优化，有助于充分发掘技术潜力，在技术变革中领导力更强；斯达半导为 Fabless 模式，资产模式较轻，但由于其仅负责芯片设计与销售的环节，自身未 掌控晶圆制造、模块封装测试等核心技术，未来在产能扩张时可能受限于代工厂的技术水平， 对于产业链的控制力较弱。
 

材料成本低叠加材料利用率高，促使国际龙头具有更低的单位成本。根据斯达半导体招股说 明书数据，公司主营业务成本结构相对稳定，在 2019 年 1 月-6 月主营成本中原材料采购成 本占比 87.21%，制造费用占比 8.62%，直接人工成本占比 4.17%。与国内 IGBT 公司对比， 英飞凌、三菱电机等国际龙头具有强势的品牌效应，并且由于其供应全球 IGBT 下游应用市 场，原材料需求量大，在采购原材料时能够下探到更低的采购成本；除此之外，英飞凌、三 菱电机在技术水平上领先国内，制造水平高，原材料利用率高，使得其在单位产品上的制造 费用更低。虽然得益于国内的人口红利与素质教育，国内具有更优质低廉的劳动力，但是由 于人工成本仅占营业成本的不到 5%，国内企业在人工成本上的降低很难有效弥补国内企业 在材料与技术上的高成本差距，所以总体来说，我们认为国际龙头在单位成本上低于国内企 业。
 

在低成本与高价格驱动下，国际龙头毛利率水平高于国内龙头。国际龙头由于品牌优势，一 般产品定价较高。在更高的单位成本与更低的产品单价双重影响下，我们预计比亚迪、斯达 等国内品牌的毛利率水平显著低于英飞凌、三菱等国际品牌。斯达半导与英飞凌分别作为国 内外主营 IGBT 的龙头企业，其毛利率水平差距明显，英飞凌最近三年一期的毛利率分别为 37.2%、38.7%、36.7%与 34.5%，斯达半导最近三年一期的毛利率分别为 30.6%、29.4%、 30.6%与 30.9%，前者比后者高出约 6%的水平。

 

高费率下，国际龙头营业利润率低于国内供应商。以国际龙头英飞凌与国内龙头斯达半导为 例，研发费用率方面，英飞凌比斯达半导平均高 4%左右，最近三年一期，英飞凌的研发费 率分别为 10.7%、11.3%、11.9%与 12.1%，呈现逐步上升趋势，斯达研发费率分别为 8.8%， 7.3%，6.9%与 8.5%，最近三年持续降低；销售与管理费用率方面，英飞凌比斯达半导平均 高 5%左右，最近三年一期，英飞凌的费用率分别为 11.5%、11.1%、10.7%与 10.8%，斯达 半导的费用率分别为 7.1%、5.5%、5.0%与 6.7%。研发费用率与销售与管理费用率双高， 使得国际厂商在营业利润率上有所降低，2019 年斯达半导的营业利润率比英飞凌高 4.8%， 2020 年第一季度斯达半导的营业利润率比英飞凌高 9.8%。国内厂商凭借较高的营业利润率，可以采取降价让利的策略来抢占市场，未来预计比亚迪半导体和斯达半导体都会通过降价促 销的方式来提升竞争力。
 

在政策倾斜与资本扶持下，国内龙头加快自主产品的技术研发。半导体器件广泛应用于现代 工业设备中，但我国半导体大多依赖进口，很容易面临缺“芯”困境，特别是在中美关系日 益紧张，国内多家公司遭“制裁”的当前背景下，大力发展半导体行业将成为国家工业发展 的重要举措之一。2020 年两会上提交了“关于推动中国功率半导体产业科学发展的提案”， 预计在未来国家政策持续利好，国内 IGBT 供应商将在研发、财税、进出口等方面获得更多 支持。除此之外，资金实力的增强也将推动国内供应商加强在 IGBT 相关技术的研发力度， 促进技术升级，加速业务发展。2020 年 2 月 4 日斯达半导成功在 A 股上市，募集资金超 5 亿元，2020 年 5 月 26 日和 6 月 16 日比亚迪相继发布公告披露比亚迪半导体顺利完成 A 轮 融资 27 亿元，预计国内 IGBT 供应商未来将在资本扶持下加速技术研发。
 

比亚迪是中国目前唯一一家拥有 IGBT 完整产业链的车企，其 IGBT4.0 产品在芯片损耗、模 块温度循环能力、电流输出能力等关键指标上达到了先进水平。2020 年 4 月 28 日，长沙比 亚迪半导体新能源汽车核心电子技术研发及产业化项目开工建设，该项目计划总投资 10 亿 元，围绕新能源汽车电子核心技术研发及产业化应用，通过购臵高精度光刻机、氧化扩散炉、 金属溅镀机、减薄机、自动传薄片显微镜等核心生产设备，旨在建成年产 25 万片的 8 英寸晶圆生产线，预计在该生产线建成后，IGBT 制程设备的性能将得到进一步升级，使得比亚 迪 IGBT4.0 产品的技术先进性提高，产品可靠性增强，具有更高国际竞争力。
 

斯达半导作为国内龙头，2018 至今公司已量产所有型号的 IGBT 芯片，与国际先进厂商的差 距不断缩小。随着自主研发进程的加快，其自主研发 IGBT 芯片采购量占当期 IGBT 采购总 量的比例不断攀升，在 2019 年 1-6 月已经突破了 50%，预计在未来其国产化比例将持续提 升。

 

供求缺口与业务拓展将驱动产能提升。我国 IGBT 供应商在中高端 IGBT 产能不足，IGBT 对 外依赖度超 90%，长期依赖国际巨头，导致国内下游产业公司“一芯难求”。在供不应求的 市场驱动下，国内龙头的产能提升能为其带来广阔的市场空间。比亚迪 2019 年自供比率约 70%，尽管其在车规级 IGBT 市场打破了国际巨头的垄断，但其对外供应量仅 4 万多套，仍 具有很高提升空间，因此，比亚迪于 2020 年成立比亚迪半导体公司，并新建 8 英寸晶圆生 产线，进一步扩大 IGBT 产能，预计在 2025 年比亚迪半导体内外供比例有望达到 2:1。

除此 之外，国内龙头 IGBT 产品正趋向应用场景多样化发展，业务扩展将进一步刺激产能。比亚 迪半导体入局工业级 IGBT，斯达半导加速推进车规级 IGBT，二者互相进入新市场。比亚迪 核心产品为车规级 IGBT，但其触角已经伸向工业级领域，目前比亚迪在焊机（瑞玲）、空调 （TCL 等）、电磁加热等领域已经开展与下游公司的合作，未来会进一步拓宽在变频器、光 伏等方向的产品；斯达半导主要收入来源于工业控制及电源市场，但其在新能源汽车市场业 务发展态势良好，其车规级 IGBT 在 2018 年完成了客户端小批量验证，在 2019 年已实现大 批量生产，根据其 2019 年股东大会披露，斯达半导体 2019 年生产的车规级 IGBT 模块已经 配套了超过 20 家终端汽车品牌，合计配套超过 16 万辆新能源汽车。
 

国内龙头加速 IGBT 产能扩张，迎来降本空间。比亚迪宁波工厂当前 IGBT 芯片晶圆的产能 已经达到 5 万片/月，预计 2021 年可突破 10 万片/月，一年可供应 120 万辆新能源车，而随 着 2022 年比亚迪长沙工厂 8 英寸晶圆生产线的建成，预计未来 IGBT 产能将在现在基础上 大幅扩大。斯达半导大力推动新技术新产品研发项目的落地，根据公司公告，其上市募集的 资金计划计划投入 2.5 亿元建设新能源汽车用 IGBT 项目，投入 2.2 亿元建设 IPM 模块项目， 投入 1.5 亿元建设技术研发中心扩建项目。比亚迪、斯达半导等国内龙头在产能扩张时有望 形成规模效益，带动生产成本的下降；同时，在晶圆生产线升级、新技术研发中心设立等举 措影响下，国内厂商的 IGBT 制造水平有望提高，从而提升原材料利用率，进一步降低芯片生产的单位成本。
 

技术和质量满足要求的情况下，价格是客户的核心关切，低价换市场或为国内厂商突围之策。国际龙头虽然毛利率水平高于国内厂商，但囿于研发费用居高不下，其为维持盈利水平而对 产品定价较高，这为国内龙头提供了后来居上的机会。一方面，可通过在人力、材料等方面 压低费用，节省成本；另一方面，可牺牲一部分净利润，采用更低的产品价格。这样，在技 术和质量满足下游市场要求情况下，国产 IGBT 产品的相比于进口 IGBT 产品更具有价格优 势，有望帮助国内龙头从国际龙头手中攫取客户，提升市场份额。