行業主要上市公司：宏微科技(688711);斯達半導(603290);華潤微(688396);時代電氣(688187);士蘭微(600460);比亞迪(002594)等

本文核心數據：企業研發投入;市場行情

IGBT芯片技術發展

從20世紀80年代至今，IGBT芯片經歷了7代升級，從平面穿通型(PT)到溝槽型電場-截止型(FS-Trench)，芯片面積、工藝線寬、通態飽和壓降、關斷時間、功率損耗等各項指標經歷了不斷的優化，斷態電壓也從600V提高到6500V以上。IGBT技術的整體發展趨勢是大電流、高電壓、低損耗、高頻率、功能集成化、高可靠性。

不同代際IGBT芯片產品對比

隨著技術的升級，IGBT芯片面積、工藝線寬、通態功耗、關斷時間、開關功耗均不斷減小，斷態電壓由第一代的600V升至第七代7000V。

不同代際的IGBT芯片產品應用情況也有所不同：

中國IGBT芯片企業技術布局

中國IGBT產品與國際巨頭英飛凌、三菱電機等差距在10年以上，步入第5代后，預計差距將縮短為10年，第6/7代產品差距將在5年以內。從中國IGBT芯片行業代表性企業從技術格局來看，斯達半導應用第七代IGBT技術，電壓覆蓋范圍為100-3300V;華微電子布局第六代IGBT技術，電壓覆蓋范圍為360-1350V;士蘭微、時代電氣、宏微科技應用第五代IGBT技術;新潔能主要應用第四代IGBT技術。

IGBT芯片行業科研投入水平

以宏微科技、斯達半導、士蘭微、時代電氣為主要代表企業分析，2018-2021年，我國IGBT芯片行業研發費用從0.1元到19億元不等，研發費用占營業收入比重整體不超過15%。其中，時代電氣在科研投入規模和占比均位于行業前列，2021年，公司研發投入為17.85億元，占收入比重的11.81%。

IGBT芯片技術“門檻”高，不僅涉及設計、制造、封裝三個高精尖技術領域，而且難度大、周期長、投入高。高鐵、智能電網、新能源與高壓變頻器等領域所采用的IGBT模塊規格在6500V以上，技術壁壘較強;IGBT芯片設計制造、模塊封裝、失效分析、測試等IGBT產業核心技術仍掌握在發達國家企業手中。我國要想實現IGBT芯片的技術突破，企業需要持續增加研發投入，減少與國際頭部廠商IGBT芯片的代際差異。

中國IGBT芯片行業技術趨勢

從行業整體發展規律而言，IGBT發展趨勢主要是降低損耗和降低成本。

從結構上講，IGBT主要有三個發展方向：

1)IGBT縱向結構：非透明集電區NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區NPT型和FS電場截止型;

2)IGBT棚極結構：平面棚機構、Trench溝槽型結構;

3)硅片加工工藝：外延生長技術、區熔硅單晶。

以上數據來源于前瞻產業研究院《中國IGBT芯片行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。

同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業研究報告、產業規劃、園區規劃、產業招商、產業圖譜、智慧招商系統、IPO募投可研、IPO業務與技術撰寫、專精特新小巨人申報、十五五規劃等解決方案。

更多深度行業分析盡在【前瞻經濟學人APP】，還可以與500+經濟學家/資深行業研究員交流互動。