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功率半导体专家交流全景梳理
书房的猫先生
不要怂的游资
2024-07-23 07:00:14 江苏省
一、光伏与储能市场
·光伏市场今年实际增长幅度较低,主要原因是大企业仍在消耗去年的库存,导致上半年增长不如预期。而储能市场和新能源汽车市场的增幅较大,但器件成本也在快速下降。
·2024 年下半年至 2025 年上半年,储能市场预计将快速增长,公司目前有 100 多家储能客户,主要集中在 125 千瓦到 300 千瓦的工商储能设备,尤其是大功率的集装箱储能设备,市场需求旺盛。

二、新能源汽车市场
·2023 年中国新能源汽车产量约为958.8万台,预计2024年将达到 1200 万至 1300 万台。比亚迪预计今年将生产约 400 万台,占市场份额的 35%左右。新能源汽车市场在下半年将迎来较大增幅,尤其在九月和十月。
"IGBT产品在新能源汽车中的使用量较大,价格从去年到今年降幅明显,约为 20%到 30%。预计到2024年Q3至Q4,IGBT价格将略有回升,幅度在5%到10%之间。

三、碳化硅市场
·碳化硅在新能源汽车中的渗透率逐年提高,2023 年全球新能源汽车中约有 190 万台使用碳化硅,渗透率约为 10%。在中国市场,碳化硅的渗透率更高,达到10%以上。
·碳化硅产品的价格从去年到今年有所下降,降幅约为15%到20%。目前,碳化硅的供应仍然紧张,尤其是国外芯片的供应周期延长,预计下半年供货压力较大。

四、功率器件技术与市场
·国内 IGBT技术水平接近国际先进水平,部分参数甚至超过国际领先企业如英飞凌。国内主要企业如中车时代半导体、比亚迪半导体、斯达半导体等在 650 伏、750 伏和 1200 伏级别的IGBT技术上已经达到第六代到第七代水平。
·碳化硅技术方面,国内企业与国际领先企业仍有2到3年的差距。国内企业如中电 55 所、中电 13 所、比亚迪半导体等在 OBC和 DCDC 等小功率应用上已经实现量产,但在主驱动应用上仍需时间追赶。
电网与储能市场·电网领域对功率器件的需求增加,尤其是在电能质量管理和电网并网方面。常见的应用包括电能补偿设备,使用英飞凌的IGBT封装模块,需求受季节和市场负载影响较大。
·高压IGBT在电网中的应用需求增加,尤其是1700 伏以上的超高压IGBT,用于减少电能传输过程中的损耗。单个电能管理设备可能需要几十到几百颗IGBT 模块,整体市场需求较大

五、市场扩产与价格趋势
·国内晶圆厂的扩产将对市场价格产生压力,尤其是碳化硅的扩产较多。IGBT的扩产相对较少,主要集中在12寸产能。预计两年后新增产能将逐步释放,可能导致市场供过于求,进一步压低价格。
·新能源汽车市场的快速增长可能部分消化新增产能,但如果增长速度不及预期,产能过剩将导致价格持续下降。政府对新增晶圆厂的管控也在加强,以避免市场过度扩产。

六、Q&A

Q:目前光伏、储能和新能源汽车市场的最新变化是什么?
A:光伏市场今年的增长幅度不如预期,主要是因为大企业还在消耗去年的库存。而储能市场和新能源汽车市场的增幅则非常快。储能市场的增长主要集中在工商储能,尤其是 125 千瓦到 300千瓦的储能系统。新能源汽车市场的增长也很快,但器件成本在快速下降。

Q:储能市场的增长主要由哪些因素驱动?
A:储能市场的增长主要由以下几个因素驱动:
首先是大功率储能设备的出口,尤其是集装箱式储能设备在国外市场的需求增加。
其次是国内电力运营模式的变化,通过太阳能系统发电,再配合新能源汽车的充电需求。这种模式在国内也在快速增长。
此外,国内的中大功率集成式储能和光伏储能项目也在增加。

Q:国内和海外储能市场的需求情况如何?
A:海外储能市场的需求增幅明显,主要是由于海外电费上涨和电力发展不平衡等因素。国内市场的需求也在增加,主要集中在新能源充电和波峰波谷电力需求的刺激。国内的中大功率集成式储能和光伏储能项目也在增长,此外,家用新能源汽车的移动储能电站需求也在快速增长。

Q:在储能系统中,功率器件的使用和相关价值量是如何计算的?
A:功率器件的使用和价值量可以按照千瓦时或功率来计算。更常见的是按照产品的封装电流来计算。例如,IGBT器件通常按电流来计算其价值量。按照千瓦时计算,目前的成本可以做到两毛以内,即每千瓦时约两千多块钱。

Q:IGBT的使用量和成本是怎样的?
A:目前功率型 IGBT 的使用量较大,单价在两千多元。碳化硅的IGBT稍微贵一些。例如,1200伏的IGBT,80 安培的成本已经降到大约 33 美金,而国内产品可能只需十二三块钱。40 安培的IGBT 大约七块钱左右成本下降很快,现在与碳化硅的单管成本逐渐接近。

Q:储能领域中IGBT 与其他产品如 MOSFET、二极管的使用情况如何?
A:储能领域目前主流是采用IGBT方案,包括单管方案、三电平模块方案和混合模块方案。常用的是 650 伏的模块封装。对于效率要求较高的应用,会采用碳化硅二极管或者碳化硅 MOSFET。碳化硅 MOSFET的方案也在一些高效率要求的场合替换IGBT模块。

Q:目前IGBT模块的成本与碳化硅单管的成本相比如何?
A:目前 IGBT 模块的成本大约是 2000 元,而碳化硅单管的价格基本接近。在光伏逆变器方面,200千瓦以内的产品现在多采用单管方案,其规格不等,最终成本需要根据实际使用的单管数量和规格来计算。

Q:光伏行业上半年的库存情况及下半年的预期如何?
A:光伏行业的库存已经消耗了近半年,预计到今年第四季度,特别是十月份之后,库存将消耗得差不多,届时许多厂家会开始提货。新能源汽车的增量也将促进IGBT的库存消耗。

Q:新能源汽车行业的上半年表现和下半年展望如何?
A:去年中国的新能源汽车销量约为 958.8万台,今年预计能达到 1200 万到 1300 万台。比亚迪可能会有 400 万台车的产量,市占率约 35%。新能源汽车的销量通常在第三和第四季度,特别是九月份之后增长较快。

Q:IGBT产品的价格变化趋势如何?
A:IGBT产品从去年到今年降幅较大,有的降幅不合理。以 750A.201 安培的 IGBT 模块为例,去年价格在 850 到 900 块钱,今年降到了 640 块钱左右,降幅约为 20%到 30%。这个降价是由于产能过剩导致的,国内扩产过多是主要原因。预计未来价格趋势将受产能和市场需求的影响。

Q:下半年 IGBT的价格是否会有所回升?
A:根据目前的库存情况,模块厂和整车厂的库存都不多,通常在一个月到两个月之间,最多接近三个月预计到 Q3和 Q4,即 9月和 10 月以后,IGBT的价格会有5%到10%的回升

Q:下半年碳化硅的供应情况如何?
A:目前国内的碳化硅主要依赖于国外的芯片供应,如 ST、博世、Wolfspeed、英飞凌和 Rohm 等。博世的晶圆供应周期已经延长到 26 周,ST 的扩产也未到位。因此下半年随着整车需求量增加,碳化硅的供应将面临一定压力。

Q:晶圆代工厂是否有涨价趋势?
A:目前没有明确的涨价情况。晶圆代工厂的涨价取决于供应链的整体情况,至今为止还没有听说有明确的涨价信息。

Q:晶圆代工厂的交货周期和产能利用率如何?
A:晶圆代工厂的交货周期比之前有所延长,产能利用率在70%到 80%之间,较之前有所提升。

Q:碳化硅在新能源汽车中的渗透率如何?
A:2023 年全球新能源汽车中使用碳化硅的约有190万辆,渗透率约为 6%。在中国,新能源汽车中碳化硅的渗透率较高,达到 10%以上。

Q:海外新能源汽车中碳化硅的渗透率如何?
A:特斯拉的渗透率较快,其他如大众等品牌较慢。中国的比亚迪、问界、小鹏和领跑等品牌的车型普遍采用碳化硅,增长较快。

Q:碳化硅产品在汽车中的应用及其供给情况如何?
A:碳化硅在汽车中的应用主要集中在主电驱部分,因其对节能和能耗要求较高。目前碳化硅的供给仍需区分国内外情况,汽车对碳化硅的需求增长较快。

Q:目前新能源汽车中 DCDC和 OBC的渗透率如何?
A:目前,几乎所有的新能源汽车都在普遍使用 DCDC和OBC渗透率可能在百分之七八十左右。少数还在使用 650 伏的低压系统,但这一块的国产化已经相对较高,很多国内厂家都在量产。

Q:国内企业在车载充电和电源领域的市场表现如何?
A:国内企业在车载充电和电源领域的市场表现良好。例如,中电 55 所、中电 13 所、比亚迪半导体、艾斯特、飞骏、清芯半导体等企业的产品已经在批量应用,尤其是 80毫欧和 40 亳欧规格的产品,国产化渗透率已经相对较高,与国外产品可以五五分开。

Q:主驱芯片市场的现状如何?
A:目前,主驱芯片市场主要由国外厂商主导。ST占50%以上的市场份额,博世占45%左右,Rohm占20%到30%,其他如英飞凌、高盛美等也有一定份额。国内厂商在封装方面有所参与,但芯片主要还是依赖进口。

Q:主驱芯片的价格趋势如何?
A:主驱芯片的价格在过去一年中有明显下降。去年普遍价格在 8到9美金,今年降至7到8美金。大整车厂如比亚迪的采购价格可能在5到6美金,降幅在15%到 20%左右。国内主驱芯片尚未量产,因此价格波动不大。

Q:辅驱和 OBC芯片的价格变化如何?
A:辅驱和 OBC芯片的价格也有明显下降。例如,80毫欧规格的芯片去年价格在 22 到 23 元人民币,今年降至 12 到 13 元人民币,降幅较大。

Q:主驱芯片的使用量是多少?
A:主驱芯片的使用量取决于功率段。正常情况下,一个三相全桥的主驱需要 36 到 48 颗芯片。功率大的如 300 千瓦以上的需要 48 颗,200 到 300 千瓦的需要 36 颗。每颗芯片的成本约为7美金。

Q:辅驱和 OBC芯片的使用量是多少?
A:辅驱和 OBC芯片的使用量较少。一个 0BC通常需要4到8颗芯片,每颗芯片约2 美金,总成本在8到16 美金之间。

Q:目前功率器件技术上国内外的差异如何?
A:在功率器件技术上,主要有IGBT、碳化硅和普通的 MOS 管几种。碳化硅器件主要以碳化硅 MOSFET为主,二极管相对较少。总体来看,国内在技术上与国外仍有差距,但在一些领域已经取得了显著进展。

Q:目前国内IGBT芯片的技术水平如何,与国际领先企业相比有何差距?
A:从技术角度来看,国内的 IGBT 芯片技术普遍处于第六代到第七代之间,与国际领先的英飞凌相比,国内厂商的技术仅差半代到一代之间。中车最新的 750 伏芯片在导通损耗和导通能力效率方面已经超过英飞凌,但并不全面。此外,国内一些厂商的650伏、750 伏和 1200 伏级别芯片设计技术和工艺技术与国际先进水平持平或接近,甚至个别已经超过了国外水平。

Q:国内企业在新能源汽车主驱芯片上的进展如何?
A:目前,国内在新能源汽车主驱芯片上的量产情况不如国外。博世的 1200 伏芯片已经大量量产,比亚迪的小批量量产为20毫欧。国内企业如中车和斯达还未实现大规模量产,艾斯特的设计由台湾汉磊代工,严格来说并非国内晶圆厂制造。

Q:国内碳化硅芯片的量产情况如何?
A:目前国内量产碳化硅芯片的主要企业是新洁能集成和比亚迪新洁能集成与其他国内晶圆厂合作模式下,在小鹏 G6 上实现量产。其他如中电 13 所、中电 55 所等公司,虽然也有芯片资源和晶圆厂,但大多还处于主驱上测试阶段,没有大规模量产。比亚迪也实现了小批量量产,但国内总体上还集中在小功率非主驱应用场合。

Q:国内与国外在 IGBT芯片量产上的时间差距如何?
A:目前国内 IGBT芯片的量产在性能上还落后国外两年左右。国外已经在 9 毫欧甚至更低的水平上量产,而国内大多集中在 13到 16 毫欧之间,仍处于样品小批量测试阶段。未来两年内,国内有望实现量产,但届时国外可能已经在更低的毫欧水平上进一步发展,保持技术领先优势。

Q:AI功能相关的元器件与传统产品相比,是否有功率需求上的差异?
A:AI相关产品的功率需求差异主要取决于具体应用场景。比如无人驾驶、智能机器人、智能办公等大功率应用场景可能会需要更多的功率器件,如 IGBT和碳化硅。然而,对于一些不需要大功率的 AI应用场合,则不需要使用功率器件。目前,我们还没有详细调研具体 AI 应用对功率器件的需求。

Q:电网领域对功率器件的需求情况如何?
A:电网领域对功率器件的需求主要集中在电力质量管理方面。比如,储能和风能并网后,由于电力在运输过程中的不稳定性需要使用 APF(有源电力滤波器)进行电能补偿。我们公司也在从事与电力相关的产品开发,专注于提升电网的电力质量。

Q:电能补偿模块的需求增长受到哪些因素影响?
A:电能补偿模块的需求增长主要受到天气和负载的影响。例如,夏天负载增加,对电能质量管理的需求也随之增加。此外,新能源汽车的充电负载增加,也需要电能质量的管理和补充。

Q:国家对大功率器件国产化的需求如何?
A:国家对大功率器件的国产化需求非常强烈,尤其是在电力领域。常见的电压等级包括 600 伏、1200 伏、1700 伏,尤其是1700 伏到 3300 伏的超高压器件需求正在增加。这些高压器件能够降低电流损耗,提高输电效率。

Q:功率器件的价值量如何计算?
A:以 650 伏 150 安培的 IGBT模块为例,单颗模块的成本大约在 140 元左右。一台设备可能需要4到8颗模块,总成本在 1000元左右。
对于高压IGBT模块,如 1700 伏 450 安培的半桥模块单价在 500 到 600 元之间。一台设备可能需要几十颗到几百颗模块,总成本可能达到几万到几十万元不等,具体取决于设备的功率需求和模块数量。

Q:市场对高压IGBT的需求规模有多大?
A:目前没有具体的市场规模数据,但需求正在快速增长。如果需要具体数据,可以后续提供

Q:储能市场的需求规模有多大?
A:储能市场的具体需求规模需要查看详细数据。回答者表示可以通过查看相关 PPT提供大致的数字。

Q:2024 年光伏市场的IGBT规模预估是多少?
A:以光伏为例,2024年光伏市场的IGBT规模大概是22 亿人民币。

Q:2024 年新能源汽车、充电桩、光伏和储能市场的IGBT 规模预估分别是多少?
A:2024 年新能源汽车IGBT的规模预计为 349 亿人民币,充电桩大概为 44 亿人民币,光伏大概为 60 亿人民币,储能大概为27 亿人民币,整体市场规模大概为 508 亿人民币。

Q:目前晶圆厂的产能扩张情况如何?扩产会对市场价格产生什么影响?
A:目前国内的晶圆厂,包括代工厂在内,确实有不少产能在扩张。尤其是碳化硅的扩产较多,而IGBT的扩产相对较少,主要集中在 12 寸的产能。新增产能预计在两到三年后才能正式投产,若新能源汽车市场增长率未达到预期,产能过剩将导致价格下降。目前,整车厂也在通过收购或入股方式整合资源。政府对新增晶圆厂已有管控,但一些地方政府仍在推动相关项目的建设。
总体来看,未来两年内市场可能会出现产能过剩,进而导致价格下降。
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    07-23 08:36 河南省
    igbt 全线开发
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  • 只看TA
    07-23 08:11 浙江省
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