IGBT持续缺货的三个原因

IGBT持续缺货的三个原因

工业、车用领域的IGBT需求仍然吃紧,根据市场消息,5月安森美的IGBT供应紧缺,交期仍在40周以上,无明显缓解。

国际电子商情30日讯 据富昌电子日前公布的《2023Q1芯片市场行情报告》指出,意法半导体、英飞凌、仙童半导体、Microsemi、IXYS的IGBT交期与2022Q4的交期一致,最长在54周。

IGBT的短缺预计会持续到2024年,导致IGBT缺货的原因可以简单归为三点,其一是产能受限,扩增缓慢;其二是,车用需求旺盛,特斯拉砍75%碳化硅用量大幅提升IGBT需求。其三是,当前太阳能逆变器采用IGBT的比重大幅提升,绿色能源市场拉动IGBT市场。

IGBT产能受限,扩增缓慢

大部分6英寸、8英寸的晶圆厂折旧,由于成本效益问题,很少有6英寸、8英寸晶圆厂会扩大IGBT的产能。不过有部分12英寸的晶圆厂已经开始生产IGBT,比如电装和联电子公司联合半导体日本有限公司(USJC)合作在12英寸晶圆厂上生产IGBT的计划将于2023年上半年开始,还有英飞凌、安森美收购的12英寸晶圆厂在IGBT生产上有所进展。

不过这些扩产还需要段时间。据悉,英飞凌德国新厂需要到2026年才能正式量产,安森美的2023年产能已经全部售罄,有客户在2022年下半年就已经基本敲定了2023年全年供货。

尽管IGBT客户和订单规模在增长,但到下游晶圆代工厂的产能调节仍需要时间,晶圆代工厂的产能主要集中在订单规模大且稳定的消费电子产品上。短期内,IGBT的缺货情况难缓解。

还有,氮化镓和碳化硅复合材料的火热市场,也改变了晶圆厂的路线。新型复合材料除了在车用领域,5G、AIoT、新能源市场都呈现出巨大的潜力。IGBT在这方面也受到了挤压。而且,尽管IGBT的6英寸、8英寸的IGBT生产技术成熟,但该行业长期由国际大厂如英飞凌、安森美、东芝、三菱等大公司主导,在12英寸晶圆厂生产IGBT面临的挑战也将更大,在技术层面、材料、制造成本问题都不是新来者能轻松入局的。

车用需求旺,特斯拉大砍75%碳化硅用量

电动车使用IGBT的数量是传统燃油车的7-10倍,高达上百颗。再加上特斯拉在今年AI投资日上宣布下一代车型将减少75%的SiC使用量,也使得IGBT车用需求更加紧俏。IGBT的制造成本低于碳化硅,由于架构简单,故障率较低,IGBT还具有更好的电容性能和更好的抗过压能力,适用于大功率、大电流的应用场景。

有分析机构指出,碳化硅+IGBT混合模块方案可能降低采用碳化硅的电驱系统成本,是潜在方案之一。

据悉,由于IGBT的缺货,汉磊集团掌握IGBT芯片组件龙头英飞凌大单,在年初调涨了IGBT产线的代工价格10%。

绿能市场拉动IGBT需求

国家在“十四五”期间将坚持清洁低碳战略方向,光伏发电作为绿色环保的发电方式,符合国家能源改革以质量效益为主的发展方向。根据中国光伏行业协会预测,2025 年全球光伏逆变器新增装机量有望达 330GW,假设 2025 年光伏逆变器替换装机量为 42GW。按照 IGBT 占组串式逆变器 BOM 成本的 18%,以及占集中式逆变器 BOM 成本的 15%计算,预计 2025 年光伏逆变器 IGBT 市场规模将超百亿。

国内IGBT供应厂商斯达半导体,在2022年业绩预告中表示,IGBT模块以及分立器件在光伏发电和储能领域大批量装机并迅速上量;比亚迪半导体在去年6月份宣布,其IGBT模块已批量出货于光伏领域。

有分析机构的数据统计,2022年全球光伏新增装机达到244GW,又根据国际能源署 (IEA) 的数据,到2030年,道路上将有1.25亿辆电动汽车。

多个绿色能源市场的推动,使得IGBT市场规模正在扩大,不过由于多重因素导致,IGBT的供应缓解还需要一段时间。

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