IGBT主导新能源汽车上半场，SiC提速上车剑指新周期

【编者按】2022年，半导体行业依然在挑战中前行。后疫情时代、行业下行、地缘政治等因素仍深刻地影响着全球半导体产业链及生态。来到2023年，全球半导体行业如何发展？新的挑战又会从何而来？为了厘清这些问题，《集微网》特推出回顾展望系列，邀请行业中的代表企业，围绕热门技术和产业，就产业链发展态势、热点话题及未来展望做一番详实的总结及梳理，旨为在行业中奋进的上下游企业提供参考镜鉴。

集微网消息，回顾2022年，半导体行业再度发生巨大变化，多数领域由缺货涨价进入去库存新周期，不过在汽车领域，车规级芯片依旧紧缺，其中，作为新能源汽车的核心“大脑”功率器件紧张程度加剧，一度影响了行业的正常生产。

同时，作为新能源汽车下一代功率器件，SiC正加速量产上车，至今已在特斯拉、比亚迪、蔚来汽车、小鹏、吉利、问界等主流新能源汽车主机厂中得到迅速应用，预计明年将会在这些企业的引领下，SiC加快上车导入。

车规级IGBT“逆”周期缺货涨价

受2020年年初疫情影响，因部分芯片提供商误判市场需求及各种天灾、人祸影响，导致从该年年底开始，全球芯片短缺情况持续加剧，最终演变为全行业芯片缺货涨价现象，并延续到2021年全年。不过进入2022年后，多个行业风向逆转，进入去库存周期。

而汽车领域作为最早“吹响”缺货的行业之一，除了如上因素，新能源汽车产业的超预期发展，也加剧了车用芯片的短缺程度。不过，在各行各业逐步恢复芯片正常供应过程中，以功率器件为代表的车规级芯片至今仍处于短缺状态。

中汽协数据显示，今年10月我国新能源汽车产销量分别为76.2万辆和71.4万辆，同比增长87.6%和81.7%；1-10月我国新能源汽车累计产销分别达到548.5万辆和528万辆，同比均增长1.1倍，继续保持高速增长趋势，对IGBT等功率器件形成庞大需求。

截至目前，英飞凌和安森美等国际大厂仍是主要车规级功率器件供应商，但两家企业新增产能增幅缓慢，部分大厂甚至停止接单，导致供需缺口不断扩大，今年初，集微网曾就车规级IGBT供需走势分析称，今年下半年IGBT将成新能源汽车生产瓶颈。事实上，仅支撑到今年年中，比亚迪等本土新能源车企就出现IGBT供应跟不上生产所需的情况。

富昌电子2022年Q4市场行情报告显示，截至12月，主力供应商英飞凌的车规级IGBT交期最长仍达50周，与年中基本持平，且价格呈上扬趋势，反映出车规级IGBT仍处于“逆”周期缺货涨价阶段。多位业内人士及分析机构表示，在汽车电动化持续渗透背景下，车规级功率器件短缺问题或要到2024年才能解决。

国际大厂IGBT供应不足，给本土供应商带来非常大的发展机会。BYD半导、斯达半导、时代电气、士兰微、华虹、翠展微、宏微科技、芯朋微、华润微、天龙股份等产业链企业获得快速成长。其中，BYD半导2021年配套车辆约为40万辆，在济南、长沙两大工厂于2022年先后投产支持下，预计今年配套车辆可提升至120万辆。另外，斯达半导、时代电气、士兰微等企业也实现快速导入，行业预计今年本土IGBT出货量可满足约300万辆新能源汽车的配套需求，国产化率将创新高。

截至目前，国产IGBT产品已成功应用于比亚迪、理想、广汽、东风、长安、小鹏、零跑、极氪等主机厂旗下车型中。值得注意的是，导入初期，有主机厂计划待芯片短缺问题解决后，将重新选用国际大厂产品，不过随着国内功率器件企业与主机厂的持续深入合作，缺货背景下，今年这一声音日渐削弱，可以预见，未来车规级IGBT国产化率仍将进一步提升。

SiC量产上车将成2023年新亮点

在IGBT供应短缺之时，另一功率器件SiC则加速成长，部分主机厂开始导入旗下车型，一定程度上缓解了IGBT供应短缺现状，更重要的是，SiC产业链上下游企业正摩拳擦掌，为大规模量产上车继续冲刺。

资料显示，SiC具有IGBT所无法比拟的优势，主要包括开关损耗小、导通损耗小、面积小、电流密度高、禁带宽度及热导率高等特点，能有效降低汽车电耗，提高电动汽车续航里程，如蔚来ET7在SiC模块支持下，成为为数不多实现续航里程突破1000公里的纯电车型。

事实上，早在2014年，丰田就已经尝试选用SiC MOSFET，但受限于彼时技术不够成熟、上车成本高等原因，未能实现规模落地。即便到了2022年底，高成本仍是制约SiC上车的重要原因之一。

产业链企业同时面临产能紧缺、良率不足等问题，截至目前，SiC仍只获得小部分主机厂选用。不过，在特斯拉的带动下，SiC自2019年9月起加速了上车进程，据集微咨询（JW Insights）不完全统计，目前市场已有超过20款车型已搭载或计划搭载SiC器件，如Model 3、Model Y、小鹏G9、长城机甲龙、蔚来ET5/ET7/ES7、吉利Smart精灵#1、汉EV、唐EV、驱逐舰、海豹等，预计未来SiC车型将会越来越多，并成为提升用户用车体验的核心利器。

在市场需求持续增长驱动下，SiC的技术短板迅速得到填补，产能也不断得到释放，天岳先进、天科合达、露笑科技、东尼电子等企业已有部分产能投产，晶盛机电、三安光电等企业也在加快投片进程。进入2022年四季度，又有包括翠展微、智新半导体、芯朋微、中科汇珠、德智新材、忱芯科技、威兆半导体、士兰微等产业链上下游企业取得新突破。

除了国内企业，国际企业的产能布局更大，公开资料显示，Wolfspeed、安森美、罗姆半导体、贰陆半导体等巨头至2025年的产能将分别较2020年前后提升30倍、16倍、6倍、5-10倍。

行业分析认为，当SiC的成本降至Si基成本的2倍左右，SiC电驱系统的综合优势将会体现出来，也将成为SiC逆袭IGBT的关键节点。随着产能的不断投产，SiC的上车成本正在快速下降，价格也有望在未来4~5年内降至IGBT的3倍以内。

短期看，受Model 3、Model Y产销量持续增长，特斯拉仍是SiC上车的引领者；2022年比亚迪也有非常不错的上车表现，从供应链披露数据，2022年其SiC车型约为10万辆，2023年有望提升至40万辆，紧随特斯拉。另外，造车新势力也是SiC上车的另一增长极。

如果说2019年是SiC量产上车元年，2020～2022年为起步期，那么从2023年开始，SiC上车将开始进入提速期。

小结：互补仍是短期常态

SiC将逆袭IGBT上车已成为不可逆转的趋势，不过，短期受成本及产能制约，SiC仍主要在单价20万元以上的车型中投放，而对于价格亲民的车型，如A00、A0等车型，IGBT仍是未来较长一段时间内的主要车用功率器件。

值得注意的是，无论IGBT还是SiC，国产化率仍较低，特别是在芯片上，仍高度依赖于国际大厂，因此我们看到，借助未来较长的过渡期，本土IGBT及SiC产业链企业仍在加快自主可控进程，

特别是在SiC领域，已涌现出一批上下游供应链企业，如衬底有天岳先进、天科合达、露笑科技、晶盛机电、三安光电、世纪金光、河北同光等，外延片有瀚天天成、东莞天城、中电科13所、中电科55所、三安集成等，IC设计公司有闻泰科技、斯达半导、绿能新创、陆芯科技、瞻芯电子等，制造企业有BYD半导、扬杰科技、时代电气、基本半导体、泰科天润等，封测领域也有长电科技、华天科技等企业支持，其中，BYD半导、三安光电、泰科天润等企业涉猎SiC多个环节，已形成较为完善的产业链布局。整体来看，SiC较IGBT具有更完善的产业链布局和更强的国产自主能力，将为国内功率上车提供强有力支撑。

（校对/占旭亮）