IGBT持續缺貨的三個原因
據富昌電子日前公布的《2023Q1芯片市場行情報告》指出，意法半導體、英飛凌、仙童半導體、Microsemi、IXYS的IGBT交期與2022Q4的交期一致，最長在54周。
IGBT的短缺預計會持續到2024年，導致IGBT缺貨的原因可以簡單歸為三點，其一是產能受限，擴增緩慢；其二是，車用需求旺盛，特斯拉砍75%碳化硅用量大幅提升IGBT需求。其三是，當前太陽能逆變器采用IGBT的比重大幅提升，綠色能源市場拉動IGBT市場。
IGBT產能受限，擴增緩慢
大部分6英寸、8英寸的晶圓廠折舊，由于成本效益問題，很少有6英寸、8英寸晶圓廠會擴大IGBT的產能。不過有部分12英寸的晶圓廠已經開始生產IGBT，比如電裝和聯電子公司聯合半導體日本有限公司（USJC）合作在12英寸晶圓廠上生產IGBT的計劃將于2023年上半年開始，還有英飛凌、安森美收購的12英寸晶圓廠在IGBT生產上有所進展。
不過這些擴產還需要段時間。據悉，英飛凌德國新廠需要到2026年才能正式量產，安森美的2023年產能已經全部售罄，有客戶在2022年下半年就已經基本敲定了2023年全年供貨。
盡管IGBT客戶和訂單規模在增長，但到下游晶圓代工廠的產能調節仍需要時間，晶圓代工廠的產能主要集中在訂單規模大且穩定的消費電子產品上。短期內，IGBT的缺貨情況難緩解。
還有，氮化鎵和碳化硅復合材料的火熱市場，也改變了晶圓廠的路線。新型復合材料除了在車用領域，5G、AIoT、新能源市場都呈現出巨大的潛力。IGBT在這方面也受到了擠壓。而且，盡管IGBT的6英寸、8英寸的IGBT生產技術成熟，但該行業長期由國際大廠如英飛凌、安森美、東芝、三菱等大公司主導，在12英寸晶圓廠生產IGBT面臨的挑戰也將更大，在技術層面、材料、制造成本問題都不是新來者能輕松入局的。
車用需求旺，特斯拉大砍75%碳化硅用量
電動車使用IGBT的數量是傳統燃油車的7-10倍，高達上百顆。再加上特斯拉在今年AI投資日上宣布下一代車型將減少75%的SiC使用量，也使得IGBT車用需求更加緊俏。IGBT的制造成本低于碳化硅，由于架構簡單，故障率較低，IGBT還具有更好的電容性能和更好的抗過壓能力，適用于大功率、大電流的應用場景。
有分析機構指出，碳化硅+IGBT混合模塊方案可能降低采用碳化硅的電驅系統成本，是潛在方案之一。
據悉，由于IGBT的缺貨，漢磊集團掌握IGBT芯片組件龍頭英飛凌大單，在年初調漲了IGBT產線的代工價格10%。
綠能市場拉動IGBT需求
國家在“十四五”期間將堅持清潔低碳戰略方向，光伏發電作為綠色環保的發電方式，符合國家能源改革以質量效益為主的發展方向。根據中國光伏行業協會預測，2025 年全球光伏逆變器新增裝機量有望達 330GW，假設 2025 年光伏逆變器替換裝機量為 42GW。按照 IGBT 占組串式逆變器 BOM 成本的 18%，以及占集中式逆變器 BOM 成本的 15%計算，預計 2025 年光伏逆變器 IGBT 市場規模將超百億。
國內IGBT供應廠商斯達半導體，在2022年業績預告中表示，IGBT模塊以及分立器件在光伏發電和儲能領域大批量裝機并迅速上量；比亞迪半導體在去年6月份宣布，其IGBT模塊已批量出貨于光伏領域。
有分析機構的數據統計，2022年全球光伏新增裝機達到244GW，又根據國際能源署 (IEA) 的數據，到2030年，道路上將有1.25億輛電動汽車。
多個綠色能源市場的推動，使得IGBT市場規模正在擴大，不過由于多重因素導致，IGBT的供應緩解還需要一段時間。
