功率|星空行研︱功率半导体,一个滚雪球的赛道( 二 )


图片来源:意法半导体
但是,IGBT虽好,也不是谁想造就造的。IGBT产业链包括芯片设计、晶圆制造、模块封装、下游应用四个环节,其中芯片设计肯定是相对高壁垒的环节,而且相对于其他功率器件难度略大,对新进入者并不是那么友好。我国想突破卡脖子难题,非一日之寒。英飞凌已经迭代了7次IGBT芯片,而目前市场主流水平才相当于英飞凌的第4代。
图片:IGBT的加工流程
来看一下IGBT赛道的厮杀状况,就会发现头部效应集中的现象非常明显。全球英飞凌一家吃了将近40%的市场份额。看向国内,国内IGBT自给率不足15%,能拉出来打的只有比亚迪微电子和斯达半导体。所以,我国IGBT行业仍存在巨大供需缺口。索性庙堂也意识到了这一点,2017年推出了工业强基IGBT器件一条龙应用计划,从设计、到制造、再到设备,都要自主掌握。
笔者相信,国产替代,一定IGBT的主旋律,只是时间早晚的问题。
图片来源:英飞凌年报
图片:中国电动乘用车2019年IGBT配套份额
集中力量办大事,就没有办不成的事。根据智研咨询的预测,2024年我国IGBT市场自给率将达到40%,国产替代趋势明显。
碳化硅(SiC),未来靠你了
我们得用发展的眼光看问题。
IGBT虽然,但它毕竟是硅(Si)基,而碳化硅功率模块的出现,可大幅减少开关损失,给新能源汽车电驱系统带来直接的效率提升,从而减少电力损失。而且,碳化硅模块的封装尺寸更小,从而能够减少逆变器(把直流转换成交流的装置)的重量,实现轻量化的效果。
但是前几年,碳化硅渗透率还没有打开主要是因为成本过高。但2019年开始已经走上了降本之路,但是价格还是远高于硅基IGBT,相差5-8倍。当前全球市场上,6英寸碳化硅衬底已经实现商业化。
图片:SiC 器件成本下降趋势明显(单元:元/A)
虽然碳化硅自身成本高,但它优异的性能优势,能使得汽车的综合成本下降。比如已经有高端车型(特斯拉、比亚迪、蔚来)开始搭载碳化硅器件。
功率|星空行研︱功率半导体,一个滚雪球的赛道
文章插图

最后,给各位投资者也注入一针强心剂。根据各机构给出的研究预测,未来的碳化硅,2025年是规模扩大的拐点,系能源汽车成为其最为重要的增长点。
图片:全球SiC功率器件市场规模(单位:亿美元)
最后,笔者想说,功率半导体,是一个滚雪球的赛道。只要持续的精进自己的技术能力,总有机会占据一席之地。
这两年,我们时常提出卡脖子这个词,尤其对于芯片这种高端制造行业。有了卡脖子,随之而来的就是国产替代。这条路,已经在其他无数个赛道上被验证。但是,芯片要自主发展,必将是一场旷日持久的战争。要打赢持久战,离不开政策和资本的支持,更离不开人才和平台的培育和发展。
相信多少年后,笔者再回顾这个行业的发展时,我国的玩家们,能书写出浓墨重彩的一笔。
注:本文不构成任何投资建议。股市有风险,入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。