IGBT行业报告：借新能源大发展的东风（38页）

行业报告下载 2023年01月29日 07:25 管理员

从 IGBT 模块芯片的内部纵向结构来看，IGBT 可分为穿通型（PT，punch through)，非穿通型（NPT，non-punch through)。PT(punch through)结构是最“古老”的 IGBT 技术，在 1980~1990 年间占据主导地位，英飞凌第一代 IGBT 就是采用的 PT 技术。NPT(nonpunch through)结构是德国西门子公司 1987 年推出，为上世纪 90 年代的主流产品。FS （field stop）：2000 年，西门子公司研制出新的 IGBT 结构，fieldstop-IGBT(FS-IGBT)，它同时具有 PT-IGBT 和 NPT-IGBT 的优点，至今一直居于主导地位。英飞凌第三代及以后的 IGBT，均采用了 FS 技术。自从二十世纪八十年代中期研发出第一只 IGBT 器件以来，IGBT 技术经历了几个不同发展阶段，这些技术都是用来平衡 IGBT 自身的各种特性的，这些特性如下所示：1）降低导通损耗；2）降低开通和关断时的开关损耗（开关速度快）；3）器件开关的软特性；4）提高电流密度；5）提升电压等级；6）减少半导体材料（降低成本）；7 ）提高最高工作结温； 8）扩展 SOA（安全工作区）。

随着 IGBT 的技术发展，传统场截止型结构已接近其理论极限。超结及半超结器件凭借耐高温、低损耗和高抗短路能力在 IGBT 领域备受关注，是 IGBT 未来技术发展主要探索方向。近十年来，全球 IGBT 市场规模保持连续增长，从 2012 年的 32 亿美元增长至 2021 年的 70.9 亿美元，CAGR 增长 6.6%，其中工控和新能源汽车是 IGBT 需求占比最大的两个下游领域，分别占比为 37%和 28%，其次是新能源发电和家电变频市场，需求占比分别为 9% 和 8%。2020 年以来，新能源汽车需求明显提速，2021 年较 2020 年需求占比提升 19%，是 IGBT 主要的增量需求来源。目前，我国是全球最大的 IGBT 需求市场，需求量约占全球四成，且需求占比有望持续提升。根据 WSTS（世界半导体贸易统计组织）的数据，中国 IGBT 市场销售规模从 2016 年的 88 亿元（人民币）增长至 2021 年的 238.8 亿元，CAGR 超 20%，远超全球平均水平，预计至 2025 年仍将维持高速增长，市场规模将有望超 486 亿元。

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