IGBT持续缺货的三个原因

电子工程专辑讯工业、车用领域的IGBT需求仍然吃紧，根据市场消息，在本月安森美的IGBT供应紧缺，交期仍在40周以上，无明显缓解。富昌电子公布的《2023Q1芯片市场行情报告》指出，意法半导体、英飞凌、仙童半导体、Microsemi、IXYS的IGBT交期与2022Q4的交期一致，最长在54周。

IGBT的短缺预计会持续到2024年，导致IGBT缺货的原因可以简单归为三点，其一是产能受限，扩增缓慢；其二是，车用需求旺盛，特斯拉砍75%碳化硅用量大幅提升IGBT需求。其三是，当前太阳能逆变器采用IGBT的比重大幅提升，绿色能源市场拉动IGBT市场。

IGBT产能受限，扩增缓慢

大部分6英寸、8英寸的晶圆厂折旧，由于成本效益问题，很少有6英寸、8英寸晶圆厂会扩大IGBT的产能。不过有部分12英寸的晶圆厂已经开始生产IGBT，比如电装和联电子公司联合半导体日本有限公司（USJC）合作在12英寸晶圆厂上生产IGBT的计划将于2023年上半年开始，还有英飞凌、安森美收购的12英寸晶圆厂在IGBT生产上有所进展。

不过这些扩产还需要段时间。据悉，英飞凌德国新厂需要到2026年才能正式量产，安森美的2023年产能已经全部售罄，有客户在2022年下半年就已经基本敲定了2023年全年供货。

尽管IGBT客户和订单规模在增长，但到下游晶圆代工厂的产能调节仍需要时间，晶圆代工厂的产能主要集中在订单规模大且稳定的消费电子产品上。短期内，IGBT的缺货情况难缓解。

还有，氮化镓和碳化硅复合材料的火热市场，也改变了晶圆厂的路线。新型复合材料除了在车用领域，5G、AIoT、新能源市场都呈现出巨大的潜力。IGBT在这方面也受到了挤压。而且，尽管IGBT的6英寸、8英寸的IGBT生产技术成熟，但该行业长期由国际大厂如英飞凌、安森美、东芝、三菱等大公司主导，在12英寸晶圆厂生产IGBT面临的挑战也将更大，在技术层面、材料、制造成本问题都不是新来者能轻松入局的。

车用需求旺盛，特斯拉砍75%碳化硅用量

电动车使用IGBT的数量是传统燃油车的7-10倍，高达上百颗。再加上特斯拉在今年AI投资日上宣布下一代车型将减少75%的SiC使用量，也使得IGBT车用需求更加紧俏。IGBT的制造成本低于碳化硅，由于架构简单，故障率较低，IGBT还具有更好的电容性能和更好的抗过压能力，适用于大功率、大电流的应用场景。

有分析机构指出，碳化硅+IGBT混合模块方案可能降低采用碳化硅的电驱系统成本，是潜在方案之一。

据悉，由于IGBT的缺货，汉磊集团掌握IGBT芯片组件龙头英飞凌大单，在年初调涨了IGBT产线的代工价格10%。

绿色能源市场拉动IGBT需求

国家在“十四五”期间将坚持清洁低碳战略方向，光伏发电作为绿色环保的发电方式，符合国家能源改革以质量效益为主的发展方向。根据中国光伏行业协会预测，2025年全球光伏逆变器新增装机量有望达330GW，假设2025年光伏逆变器替换装机量为42GW。按照IGBT占组串式逆变器BOM成本的18%，以及占集中式逆变器BOM成本的15%计算，预计2025年光伏逆变器IGBT市场规模将超百亿。

国内IGBT供应厂商斯达半导体，在2022年业绩预告中表示，IGBT模块以及分立器件在光伏发电和储能领域大批量装机并迅速上量；比亚迪半导体在去年6月份宣布，其IGBT模块已批量出货于光伏领域。

有分析机构的数据统计，2022年全球光伏新增装机达到244GW，又根据国际能源署(IEA)的数据，到2030年，道路上将有1.25亿辆电动汽车。

多个绿色能源市场的推动，使得IGBT市场规模正在扩大，不过由于多重因素导致，IGBT的供应缓解还需要一段时间。