IGBT在能源转换和传输中的作用不言而喻，其被看作电力电子装置的CPU，采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率和质量。

在节能环保大趋势下，IGBT成为解决能源短缺和降低碳排放的关键技术，新能源汽车、变频家电、新能源发电等新兴领域对IGBT的需求迅速增长，从而带动IGBT市场的增长。

据集邦咨询《2019中国IGBT产业发展及市场报告》显示，2018年中国IGBT市场规模为153亿元，同比增长19.91%。受益于新能源汽车和工业领域需求大幅增加，预计到2025年，中国IGBT市场规模可达522亿元，年复合增长达19.11%。

正是国内旺盛的需求，今年2月3日，国内IGBT厂商斯达半导上市后，出现连续22个涨停，从12.74元的发行价，涨到如今的125.10元，涨幅达10倍之多。

再看全球，根据WSTS和赛迪的数据,2017年,全球IGBT芯片和模组的市场规模为40.6亿美元，约占全球功率器件市场总规模的19%。其中，IGBT芯片和模组市场规模分别为10.3亿和30.3亿美元。仅英飞凌、日本三菱、富士电机、安森美、ABB前五大公司的市场份额就超过70%。

虽然国内IGBT市场一直看涨，但是2018年我国IGBT芯片进口依存度约90%，国产IGBT产品市场占比依然很低。那么，国内IGBT技术的发展瓶颈出现在哪里？

国产IGBT技术瓶颈

与普通IC相比，目前IGBT器件的研发面临哪些技术难题？为什么国内IGBT厂商一直和国外存在较大的差距？

从制造流程来看，IGBT与一般半导体产品一样，产业链包括设计、制造、封测等环节。但重点有所不同，IGBT在设计方面比较难，不需要低纳米级的工艺制程，另外，IGBT属于功率半导体，其散热设计比集成路要求更高。

弘大芯源董事长章威纵向与非网表示，“目前，IGBT最主要是可靠性问题，尤其在大功率应用上，例如智能电网、大型太阳能逆变器、轨道交通、新能源车等，这些应用都不允许出现任何质量问题。对于高质量器件，主要有三个挑战：器件可靠性问题、电荷稳定性问题、器件功能性不佳问题。”

同样，在高端市场，IGBT产品不只是高压、高电流器件，主要还是要通过可靠性验证。IGBT技术已经发展了将近30年，技术也已经发展到了第6代。下图中是1.2KV、1.7KV与2.5KV/3.3KV是主要市场应用走向，而单价与毛利均较好；但国内因技术与质量关系，生产与制造以1.2KV以下为主。

章威纵指出，“目前，国内的IGBT的最主要技术瓶颈为器件可靠性问题和电荷稳定性问题。”

2014-2020年IGBT销售价格、出货量及市场规模的演变情况

究其原因还是国内企业在IGBT领域工艺基础薄弱且产业化起步较晚，在设计、测试以及封装等核心技术方面还积累不够。国内最大的IGBT厂商，斯达半导成立于2005年，而英飞凌于1999年从西门子拆分出来，之前就已经有了很深的技术积累，技术差距短期内很难追平。

从国内IGBT企业布局来看，南车时代、比亚迪等均主要为高铁和新能源汽车做配套，华微电子属于国内在消费类IGBT 市场的龙头企业，此前主要产品是第四代产品，和国际龙头差距较大，研发的重心以符合国家战略性新兴产业发展需求的第四代、第六代IGBT产品、COOLMOS产品以及TRENCH SBD等为主，力求实现高端功率半导体核心技术快速突破。

落后国外IGBT大厂原因

从全球的IGBT市场来看，95%以上的市场由国外公司占据，国产IGBT产品占有率不到5%，国内IGBT器件和国外同类产品的差距主要在哪些地方？国内公司应该如何缩小这种差距？

在章威纵看来，“从过去50年硅基半导体发展之初，到目前国外第三代半导体发展领先的实际情况不难看出，没有先进的晶圆代工厂，技术就很难生根。但要有先进晶圆代工厂就要有制程工艺技术。这也是中国硅基及IGBT落后国外的原因，因为需要仰赖进口。”

“除了国外产品可靠性强之外，现在国内只放眼在单项产品上，缺乏系统的宏观性，这也是国外的解决方案较容易被接受的原因。因为IGBT只有单一晶体管，因此只能比制程与可靠性，要缩小差距需要有先进制程和可考性实验室。”章威纵补充。

最近，中芯国际将以1.13亿美元的对价，将所持有的LFoundry 70% 股权转让给江苏中科君芯科技有限公司。而江苏中科君芯科技有限公司恰恰专注于IGBT、FRD等新型电力电子芯片的研发。可见，国内IGBT企业也在工艺制程方面发力追赶。

新能源市场是重要发力点

2017 年工信部印发《汽车产业中长期发展规划》，提出到 2020 年我国新能源汽车产量达到 200 万辆，2025 年达到 700 万辆。IGBT模块占电动汽车成本将近10%，占充电桩成本约20%。

集邦咨询预测，到 2025 年，中国新能源汽车所用 IGBT 市场规模将达到 210 亿人民币，充电桩所用 IGBT 的市场规模将达到 100 亿人民币。可以预见，新能源汽车市场将是IGBT发力的重点市场。

国内IGBT龙头企业斯达半导体在上市路演中明确表示，公司的新能源汽车用IGBT模块要扩产，购置全自动键合机、全自动在线式贴片机等工艺设备64台（套），IGBT动态测试仪、晶元测试台等检测试验设备22台（套），以及空气压缩机、纯水系统等公用工程设备15台（套），形成年产120万个新能源汽车用IGBT模块的生产能力。

株洲中车时代电气股份有限公司（即：中车时代电气），经过多年的技术积累，围绕技术与市场，形成了“基础器件+装置与系统+整机与工程”的完整产业链结构，产业涉及高铁、大功率半导体、传感器、新能源汽车、通用变频器等多个领域。其工作人员在采访中表示，“我们公司有IGBT生产线，国内部分机车上采用的就是我们自己的产品。”

未来几年，电动汽车和混合动力汽车（EV/HEV）动力系统的电气化，将成为助推全球IGBT市场增长的主要力量，国内IGBT厂商也要抓住这一发展契机。

写在最后

采访最后，章威纵特别强调，“国内IGBT产业要从三个方面发力：第一，引进先进工艺制程；第二， 建可考性实验室，搞清楚测量参数以及流程；第三，从系统考虑做好其它配套器件。受肺炎疫情的影响，整个产业链停顿，业绩会受到影响，但疫情过后，需求会爆发。”

（来源：与非网）