汽车功率半导体深度：IGBT方兴未艾，SiC势在必行(202208).pdfVIP

行业报告：汽车功率半导体深度

2022年8月5日

IGBT方兴未艾，SiC势在必行

行业评级：增持

摘要

◼电动车核心器件，动力“CPU”供不应求：汽车电动化、智能化推动车规级IGBT成为增长最快的细分领域，远超行业平均增速。受益于国内新

能源车的高速发展，新能源车IGBT在2020年已成为中国IGBT第一大应用领域，占比约30%。全球主要功率半导体供应商陆续宣布涨价，毛利

率得到显著的提升。2021年行业经历的缺货行情仍在延续，头部供应商明显感受到供不应求的产能紧张状况。

◼高功率IGBT价值凸显：大功率新能源车所使用的IGBT和碳化硅模块附加值高，国内设计生产的IGBT目前在较低功率的80kw电机应用已逐渐成

熟，并且在80kw以上的电机开始放量。据我们保守测算，短期内国产替代的市场在180kw以下，再除去比亚迪的市场，2021年国内供应商主

要面对的低功率IGBT的市场规模约为25亿元。2021年国内大功率车型的高速增长，表明消费者在高端车型的消费意愿强烈，大功率IGBT占据

国内约一半的市场，且利润率更高，看好国内供应商持续追赶，攻克大功率IGBT高地，实现全面替代。

◼升级碳化硅趋势明显：碳化硅器件的全球市场在2021年为10.9亿美元，至2027年增长至62.87亿美元，年复合增长率34%，其中新能源车用

碳化硅占市场主导地位，且市场占比将由2021年63%提升至2027年79%。我们预计2022年国内车厂的驱动逆变器碳化硅需求0.57亿元，至

2025年达到28.36亿元，年复合增速约166%。蔚来ET7、小鹏G9均采用了碳化硅器件，国内功率半导体供应商积极布局碳化硅，有望加速碳

化硅在国内的搭载速度。

◼国产替代加速：国产车载IGBT拐点已至，实现市占率的快速上升。2022年一季度国内出货量前五的功率器件供应商中，已经有三家中国本土

企业入列，分别为斯达半导、比亚迪半导体、时代电气，三家合计装机量占比约40%。建议关注已实现车规IGBT放量的斯达半导、时代电气、

BYD半导（未上市），拥有较多自主产能，资金、研发实力雄厚的士兰微、闻泰科技，以及在碳化硅衬底积极扩产的天岳先进、东尼电子、露

笑科技等供应商。

◼风险提示：新能源车销量不及预期、国内芯片设计、制造端遭遇技术瓶颈、产能建设不及预期、竞争加剧的风险

目录

一、拥抱新能源，动力“CPU”迎风口

二、IGBT方兴未艾

三、碳化硅势在必行

四、附表：全球产能统计

汽车电动化汹涌澎湃，车载半导体如火如荼

◼电动车进入发展快车道，车载半导体景气度提升。据EvVolumes，

全球2021年新能源车销量694万辆，同比增长106%，尽管2022年欧英飞凌汽车业务收入提升

洲新能源车销量疲软，但2022年1-6月，国内新能源汽车销量260万

辆，同比均增长1.1倍。由于国内新能源车持续高景气，EvVolumes

预计2022年全球电动车销量1070万辆，同比增长54.3%。

◼随着电动车的繁荣发展，国际半导体龙头供应商的汽车业务营收创新

高，其中功率半导体龙头英飞凌的汽车相关业务在2021年实现约

37%的同比增长，代工厂龙头台积电的汽车业务同比提升约51%。

全球新能源车销量大幅增长

台积电车用电子收入提升

资料来源：EvVolumes，英飞凌财报，台积电财报，中航证券研究所

电动车核心器件，价值占比高

◼电动车半导体单车价值量激增，逆变器用功率半导体占比最高。据英飞凌，电动车的半导体单车价值量较燃油车增长约950美

元，其中约900美元来自功率半导体的使用，而逆变器使用的功率半导体，占单车功率半导体总价值量75%左右。

◼电机和逆变器是电动车新增核心需求，功率器件（IGBT和碳化硅MOS）是逆变器核心器件，也是车辆性能的主要保证方式之

一。和计算机上处理数字信号的CPU类似，功率器件是电动车在功率上的“CPU”。CPU依靠软件实现信号流在0和1之间转换。

功率器件依靠变频控制软件，处理功率流的开和关。

电动车单车半导体价值