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功率半导体是电子产品中电能转换与电路控制的核心，是能够支持高电压、大电流的半导体器件，主要用于改变电压、频率、电力转换。IGBT作为功率半导体中的佼佼者，是由MOS、BJT组成的复合全控型功率半导体，兼具MOS输入阻抗高、BJT导通电压低的两大优势，驱动功率小且饱和电压低，适用于高压、大电流领域。
IGBT大佬无争议
根据bom2buy器件排行最新的数据显示（截止时间2022/5/22），在IGBT类别排行中，最热门的器件为英飞凌的FS100R12W2T7B11BOMA1，这是一款IGBT模块，广泛应用于逆变器、空调、电机驱动、UPS系统等应用中。
说明：以产品类型来分，IGBT可分为单管、IPM、模块。IGBT单管主要应用于小功率家用电器、分部式光伏逆变器、小功率变频器；IGBT IPM应用于白色家电中的变频空调、变频洗衣机；IGBT模块则应用于大功率变频器、电焊机、新能源车、集中式光伏等领域。
综合Chip1Stop、Mouser Electronics、Newark、Verical、Digi-Key、Farnell等分销商的信息，英飞凌FS100R12W2T7B11BOMA1模块的市场均价在517.6人民币左右，市场总库存为36左右。
图|IGBT热度榜TOP10 来源：bom2buy
其中在过去6个月中，FS100R12W2T7B11BOMA1的价格走势上涨约0.43%，而库存走势变化较大，在去年8月到今年1月，库存维持在高位，2月初开始库存骤降，在去年8月到今年1月的峰值，猜测可能是当时疫情有所改善，IGBT模块生产逐步步入正轨，同时也可能与第四季度新能源汽车、新基建、光伏和储能等领域市场需求下降有一定程度的关系。
图|IGBT库存/价格走势 来源：bom2buy
作为英飞凌IGBT模块中的一员，FS100R12W2T7B11BOMA1为何受到如此热捧呢？这就涉及到它的特点和应用。
FS100R12W2T7B11BOMA1内部由6组全桥的IGBT芯片组成，硬件系统如下图所示。
图|IGBT7 Easy模块内部硬件框图 来源：英飞凌官网
相比前几代产品而言，FS100R12W2T7B11BOMA1所采用的TRENCHSTOP IGBT7芯片具备更高功率密度，基于新型微沟槽技术，静态损耗远远低于IGBT4芯片。对比相同的芯片面积，其通态电压最多可以降低30％，大大降低硬件方案中的损耗。IGBT7技术在降低功耗的同时，特别针对电机驱动器应用的特点，进行了芯片可控性优化。此外，结合电机驱动应用的不同过载工况，过载条件下将芯片允许的最高工作结温提升至175°C，实现同等封装下输出电流能力增大40%，不但在提高功率密度，同时也在降低系统成本。
图|IGBT7 Easy模块产品样貌 来源：英飞凌官网
而搭载全新IGBT7芯片的模块，则采用与上一代IGBT4产品相同的引脚排列设计，可以在硬件设计时更方便快速的实现替代，从IGBT4模块无缝切换到IGBT7模块，具体产品型号如下表所示。
图|IGBT7 Easy模块产品型号 来源：网络
Easy IGBT7产品系列除了与IGBT4完全封装兼容的产品型号外，在Easy1B与Easy2B中还分别涵盖了之前IGBT4不具备的、更大电流等级的全新产品型号，参考上表中橙色标注型号。全新的产品系列有向上覆盖至11kW电机驱动器的PIM模块，以及覆盖至22kW电机驱动器的三相逆变模块。
行业带动IGBT发展
英飞凌FS100R12W2T7B11BOMA1模块以上的这些特点与2021爆发增长的新能源汽车、光伏&储能以及本身在默默发展的传统领域（家电、工业等）可以说是相辅相成，NO.1热度离不开这些行业应用领域的发展带动。
新能源车
新能源车市场可以说是2021年IGBT的最大增量市场（IGBT一般占新能源汽车BOM成本的5%）。IGBT在新能源汽车中主要用在电机控制系统、热管理系统、车载充电机等方面，在主逆变器中IGBT将高压电池的直流电转换为驱动三相电机的交流电，在车载充电机中IGBT将220V交流电转换为直流电并为高压电池充电，在 DC-DC 变换器中IGBT 将高压电池输出的高电压转化成低电压后供汽车低压供电网络使用；此外，IGBT 也广泛应用在 PTC 加热器、水泵、油泵、空调压缩机等辅逆变器中，完成小功率直流交流转换。
光伏和储能
IGBT的第二增量市场无疑是光伏和储能，主要作为光伏逆变器、储能逆变器的核心器件（大概占逆变器的7%）。集中式光伏主要采用IGBT模块，分部式光伏主要采用IGBT单管或模块。行业增量基本来自3个方面：全球光伏新增装机量高速增长、存在存量逆变器市场的替换需求以及新增的储能需求。
传统领域
传统领域的不断升级创新也在推进IGBT发展，如家电、工业等领域。在白色家电领域，IGBT可以应用于变频空调、变频冰箱、变频洗衣机，主要产品为IPM和IGBT单管；在工控领域，IGBT主要应用领域涵盖变频器、逆变焊机、UPS等；此外，在电网轨交等特殊的市场领域，IGBT的应用同样广泛，只不过这类市场相对比较封闭，竞争难度更大。
国内头部IGBT厂商
IGBT作为重要的功率半导体器件，在新能源车、储能&光伏以及传统领域中的重要性已不言而喻。但由于目前全球疫情反复，全球半导体厂商都受到不小的冲击，供应链也一直处于瘫痪状态，IGBT的紧缺（尤其是车规级IGBT）愈演愈烈，诸如安森美等大厂已对外宣布车用IGBT订单饱和，暂时不再接单，IGBT的紧缺恐至少持续至2023年。为缓解目前供应链短缺，各厂商急需准备多套备选方案，与非网为此整理了国内几家头部IGBT厂商，值得大家关注（排名不分先后）。
比亚迪半导体
比亚迪相信大家不陌生，比亚迪半导体作为比亚迪的子公司，主营业务为车规级半导体，产品涵盖功率半导体（IGBT模块、SiC器件、IPM）、智能控制IC（MCU）、智能传感器（CMOS）等业务，2021年公司功率半导体收入达13.5亿元、收入占比43%。作为国内新能源车IGBT模块龙头，比亚迪半导体的功率半导体业务采用IDM模式，目前公司功率半导体业务仍处于快速扩产期，2021年末公司功率半导体晶圆产能仅能配套新能源车40万辆，主要客户涵盖比亚迪、蓝海华腾、汇川技术、英威腾、宇通汽车等。
斯达半导
斯达半导主营为IGBT模块，2021年IGBT模块收入达16亿元，收入占比达93%。公司下游主要为新能源、工控和电源，收入占比为33%、62%，主要客户包括英威腾、汇川技术等。作为国内IGBT模块龙头，斯达半导在新能源业务快速增长，2021年公司新能源行业收入达5.7亿元、同比增加166%，公司应用于主电机控制器的车规级IGBT模块持续放量，合计配套超过60万辆新能源汽车、其中A级车超15万辆，应用于主电机控制器的车规级IGBT模块开始大批量配套海外市场，预计2022年海外市场份额将会进一步提高。此外，截至2021年9月公司已获得3.4亿车规级SiC MOSFET模块订单，交货周期为2022~2023年。目前公司采用Fabless模式，代工厂为上海华虹、上海先进等。同时也在自建晶圆厂，由Fabless走向IDM。
士兰微
士兰微同样属于国内功率IDM大厂，MOS、IPM模块国内市占率领先。目前产品涵盖了分立器件、集成电路及发光二极管三大板块，2021年收入占比达53%、32%、10%。分立器件覆盖MOSFET、IGBT、PIM、FRD、SBD等产品，集成电路板块覆盖IPM、MEMS、AC/DC、DC/DC、MCU、PMIC等产品。2021年公司IGBT收入达13亿元，收入占比为18%。其中IPM模块收入达8.6亿元，实现翻倍增长，变频白电IPM模块销量达3800万颗，大概在变频白电IPM市占率达20%；工控IGBT单管批量供货，车规IGBT产品通过部分汽车厂商测试，开始小批量供货；光伏IGBT单管已在国内部分光伏客户逐步上量。
时代电气
时代电气是轨交装备、轨交电网的IGBT龙头，新能源IGBT快速放量，公司是主营为轨道交通装备产品，2021年公司总收入达151亿元，轨交业务收入占比达81%，新兴装备（功率半导体、工业变流器、海工装备、传感器件、新能源车电驱）收入占比17%。公司功率半导体业务采用IDM模式，轨交、电网IGBT龙头，新能源IGBT快速放量。2021年，公司IGBT在轨交、电网领域占有率全国第一，汽车方面公司已取得合众、一汽、长安等十余家客户定点，风光发电领域公司高压1700V产品已非常成熟。
除了以上提到的这些公司，还有诸如闻泰科技、华润微、宏微科技、新洁能、扬杰科技、华微电子、东微半导、捷捷微电等厂商都有涉及IGBT业务。在大力发展国产芯片的今天，本土早已有不少功率器件厂商在默默发力IGBT的开发，虽然在性能上可能与国外半导体厂商还有距离，但是持之以恒之下，相信不用多久，我们可以看到国产IGBT在各个领域逐步放量。
