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IGBT行业梳理

  • 作者:为往事干杯
  • 2021-10-27 00:23:01
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绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是由双极型三极管(BJT)和MOSFET组成的复合全控型电压驱动式半导体功率器件兼有MOSFET的高输入阻抗和双极型三极管(BJT)的低导通压降两方面的优点,IGBT驱动功率小而饱和压降低,非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统,如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等。

IGBT按照电压等级分为低压、中压和高压,按照封装方式分为单管、模块和功率集成IPM,单管是封装单颗IGBT芯片,IGBT模块是将多个IGBT芯片封装在一起,适用于高压大功率平台。IPM是把IGBT模块加上散热器、电容等外围组件。

IGBT技术的整体发展趋势是大电流、高电压、低损耗、高频率、功能集成化、高可靠性。从20世纪80年代至今,IGBT芯片经历了7代升级,可以从公司做的IGBT的代际来判断公司的技术实力。与IGBT可比的另外一个功率器件是MOSFET,MOSFET有高低压之分,高压的壁垒比较高。不同的电压等级的IGBT应用的场景不同,低压的IGBT主要是用在消费电子领域,中压的用在新能源、工业和家电领域,高电压的用在高铁、电网和风电领域。基本上电压等级高的IGBT的毛利率也相对比较高。

从生产看,IGBT的芯片设计都是自己做的,主要区别在于是否有自己的晶圆生产线。资金实力比较强或者是做的时间比较长的中车时代、比亚迪、士兰微和华润都有自己的生产线,新上市的斯达半导也在募投资金做自己的生产线。如果有自己的晶圆代工厂比较有利于技术积累,以及工艺的差异化,随着国产化的深入,这一点会越来越重要。

从需求看,2019年全球IGBT芯片的市场是45亿元,IGBT模块的市场是300亿元。国内IGBT的需求主要来源于新能源汽车、家电、工控和光伏风电等,18年IGBT的需求有31%来源于新能源汽车,11%来源于风电和光伏,新能源的占比超过41%,随着新能源的快速发展,新能源在IGBT中的占比将持续提升。

国内IGBT厂商的高增长,很大一部分愿意来源于国产化。目前从各个领域的国产化进程看,轨交和电网这些高电压领域的国产化率反而相对比较高,家电和工控等低电压领域的国产化率也比较高,中间地带的新能源汽车和新能源发电的国产化率不高。

在电动车领域,IGBT是新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件,成本占到新能源汽车整车成本的10%,占充电桩成本的20%。英飞凌在国内新能源汽车用IGBT占58%的市场份额,其次是比亚迪,占据18%的份额。

在新能源发电领域,IGBT需求主要是来源于逆变器和变压器。组串式逆变器用到的IGBT金额更多,未来组串式逆变器占比提升后,IGBT的用量会提升。光伏方面,仍主要由英飞凌、安森美等占据,份额高达8成以上。风电方面,由于对电压要求更高(1700V)以上,功率更大,目前仍主要以英飞凌、富士电气、三菱等供应为主。

在家电领域,白电领域IGBT主要应用于空调、冰箱、洗衣机三大领域,空调的用量最大。在工业领域,IGBT主要应用于变频和伺服系统两大市场,变频器的用量远远大于伺服。

中低电压等级做的比较好的,海外是英飞凌,国内是斯达半导,高电压等级做的比较好的,海外是ABB和三菱,国内是中车时代电气,这个行业没有并不是赢家通吃,不同的电压等级都有优势的厂商。因此,在区分行业龙头的时候,需要区分不同的电压等级和不同的应用领域。

IGBT的下游中新能源的占比高,因此未来行业增速更快,这个是IGBT行业22年的估值普遍都高达130倍的核心原因。IGBT在行业上的高增长确实在上市公司的收入上也有所体现,斯达和新洁能最近三年的收入复合增速分别是30%和24%,但差异并不是非常明显。斯达和宏微的应收款和存货很多导致营业周期比新洁能,新洁能的人均产值也相对比较高,从财务指标看,新洁能还不错,新洁能的估值和捷捷微电差不多,但赛道比捷捷微电好。

从选股方面,一方面斯达和宏微等民企激励机制相对比较好一些,上市融资后,可以扩产晶圆产能,长期的潜力比较大;另一方面IGBT有很多细分的应用领域,每个领域都有做的好的公司,即便是IGBT的全球龙头英飞凌,也没有办法在所有的应用领域都做的很好。因此,可以结合行业的景气度,选择细分行业的龙头进行投资。

例如最近上市的宏微科技,上市后股价一度翻倍。之前大家普遍觉得斯达是龙头,但斯达主要是在工控和新能源汽车领域做的最好,而宏微有可能在光伏领域获取比斯达更高的市场份额。从长期看,斯达也有可能在光伏领域做起来,但这个行业处于发展初期,最后鹿死谁手还未可知,最好不要轻易否定新公司的投资机会,而是寻找老公司和新公司之间的差异,从其中寻找预期差。


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