近年來，隨著新能源汽車市場的蓬勃發展，車載功率半導體的需求量也迎來爆發式增長。根據Yole的數據，受益于新能源汽車、工業控制等領域需求的增加，2022年全球IGBT的市場規模約為68億美元，預計2026年全球IGBT市場規模將增至84億美元。

中國作為全球最大的新能源汽車市場，亦成為全球最大的IGBT消費市場，份額約占全球總消費市場的40%。預測指出，到2025年，我國IGBT的市場規模有望超過500億元，其中新能源汽車IGBT已在2020年成為國內IGBT第一大應用領域，占比約三分之一。

短期供需錯配仍難解決

IGBT是新能源汽車電控系統中最核心的電子器件之一，主要用于電池管理系統、電機控制系統、空調壓縮機系統、OBC以及PTC等。

據了解，相較傳統燃油車，純電動汽車所使用的IGBT數量高達上百顆，是傳統燃油車的7~10倍，其成本占整車成本的7%~10%。

除了使用量大幅增長之外，新能源汽車的單車功率半導體價值量也在往上走。根據Gartner預測的數據，2024年單輛汽車中的半導體價值有望超過1000美元，汽車半導體包含功率、控制芯片、傳感器，其中功率半導體的在新能源汽車半導體價值量中的占比最高，達到55%。

不過，自2020年起，受產需錯配、消費電子需求擠占產能等不利因素，“芯片荒”籠罩著整個汽車產業。直到2023年隨著新建產能持續投入，平均周期得到了緩解，產能緊張的問題才有所改善。

到了2023年下半年，車規級芯片庫存開始偏高，出現了客戶對芯片采購訂單下單收緊的情形。在需求結構上，汽車缺芯情況雖得到大幅緩解，但MCU、IGBT依然處于供不應求狀態。彼時，當整個行業都在忙于去庫存時，IGBT確是一芯難求，“不是價格多高的問題，而是根本買不到”是當時的真實寫照。

IGBT 持續缺貨，供需錯配仍是主因。據了解，半導體產業每年以 8% - 10% 的增速擴張，而光伏、儲能和新能源汽車的增速遠超于此，導致下游需求增速遠超上游供給增速，造成整個市場 IGBT 供需緊張。此外，國際上游晶圓廠、封裝產能吃緊，大部分 6 英寸、8 英寸的晶圓廠由于成本效益問題，很少擴大 IGBT 的產能。

此前，有分析指出，IGBT供給自2022年以來持續緊張，至今并未出現任何減緩跡象。而且，國內廠商雖急于擴產，但產線建設周期一般在2年以上，預計在2025年之前供需錯配難以解決。

本土新玩家入場

其實，新能源汽車爆發式增長后，功率半導體全球緊缺情況一直存在，這其中以IGBT產品最為嚴重。

于是，面對量價齊升的市場需求以及供應短缺問題，不管是國內還是國外，不論是半導體廠商還是車企，皆加快了對車用功率半導體的布局。不過這其中又有區別，海外大廠對IGBT擴產態度較為保守，不能及時滿足市場需求，國內企業動作更為迅速。

今年8月，新能源汽車主驅功率模塊企業芯華睿半導體江蘇工廠正式投產，該工廠占地14,500㎡，總投資5億元，建成后產能將達到200萬套功率模塊。按照規劃，工廠將分期建設，目前一期已正式投產，全部投產后可以滿足超過100萬輛新能源的功率模塊應用配套。這意味著車規功率模塊供應領域又迎來了一個本土新玩家。

“汽車能源的變革，整車開發周期的大幅縮短和產品的快速迭代，給了國內創業企業進入汽車供應鏈的機會。”芯華睿創始人王學合博士在面對媒體采訪時如是說。

據了解，芯華睿立于2021年，公司核心團隊來自于英飛凌、安森美、聯合電子、博世等國內外知名的半導體及汽車電子公司，擁有豐富的車規級開發和生產經驗。得益于此，芯華睿從成立到具備車規功率產品量產能力，只用了短短三年時間。

實際上，由于功率半導體技術門檻較高，加之國外企業在核心技術上的領先地位，IGBT市場大部分份額由英飛凌、富士電機、三菱等外資主導，國內自給率較低。特別是在新能源汽車IGBT領域，國外廠商龍頭地位凸顯。

隨著供需緊缺，外加我國自主新能源汽車品牌的崛起，國內IGBT行業也迎來了國產替代浪潮。在芯華睿之前，已有斯達半導、比亞迪半導體、中車時代電氣、士蘭微等布局IGBT，并在國內形成了一定的市場份額。

有數據顯示，2022年中國IGBT市場總規模達321.9億元，預計2025年市場總規模有望達468.1億元，復合增長率13.3%。隨著芯華睿的入局和放量，未來我國車規級IGBT市場規模及國產替代將進一步深化。

不過，也需要注意的是，目前我國IGBT功率模塊行業雖已形成了較為完整的產業鏈，但是與國際先進水平相比，中國IGBT功率模塊行業在核心技術、生產工藝和市場占有率等方面仍存在一定的差距。因此，國內企業還需要繼續加大研發投入，提升產品質量和性能，擴大市場份額，推動中國IGBT功率模塊行業的持續發展。

碳化硅是第二增長曲線

從產品發展技術來看，IGBT自問世以來，不斷進行技術迭代，主要向著降低開關損耗和創建更薄的結構方向改善和發展。其在縱向結構、柵極結構以及硅片加工工藝方面不斷升級改進，共經歷了七次大型技術演變，各項指標在演變中不斷優化。目前，IGBT芯片已經迭代至第七代精細溝槽柵場截止型IGBT。

芯華睿通過對標國際頭部功率半導體企業最新技術和工藝，目前已經推出了基于第七代1.6um pitch的微溝槽工藝IGBT芯片；在模塊方面，則基于IGBT推出了框架灌膠模塊和S-PACK封裝模塊，與現有英飛凌HPD模塊接口完全兼容，可快速替換。據透露，目前芯華睿已經獲得多個項目定點，其中不乏頭部整車企業以及電驅Tier1。

在智能電動汽車技術的發展路徑中，為了解決純電動車充電效率、續航等問題，各大車企競相角逐800V高壓驅動平臺，SiC功率器件開始成為市場的焦點。因為，與IGBT相比，SiC功率器件在耐高壓、大電流、耐高溫、高頻、高功率和低損耗等方面表現更為優異。

基于此，芯華睿將產品的第二增長曲線定位于碳化硅，并已開發出基于第三代平面型柵極設計的1200V碳化硅芯片。在模塊方面，除框架灌膠模塊和S-PACK模塊以外，還包括H-Pack塑封碳化硅模塊產品。據悉，芯華睿碳化硅產品已有客戶合作。

不過，相較于IGBT，SIC器件的成本不便宜。芯聯集成趙奇曾表示:“只有當碳化硅器件的成本達到對應IGBT器件成本的2.5倍以下時，才是碳化硅器件大批量進入商業化應用的時代，在這個過程中，襯底、外延、器件生產的良率不斷提升是需要整個產業鏈通力合作的一個重要降成本方向。”

對此，芯華睿的策略是，在深度國產化，提高產品性價比的同時，將帶動國產襯底，外延，材料，設備整個產業鏈的發展，做到真正的成本可控。“產業鏈聯合共同為客戶提供優質定制化產品和服務之后，又進一步推動了國產供應鏈的發展，這對國內創業企業而言是一個巨大的機遇。”

2023年，800V車型開始下沉到20萬元市場，帶動車規SiC MOSFET的快速上量。2024年，碳化硅功率模塊的同比增長高達83%，遠超行業增速。目前，在新能源汽車用功率模塊中，IGBT功率半導體占據90%的市場，剩余的10%已經由碳化硅代替，后者隨著規模上量后，市場份額有望迎來進一步增長。