2021年IGBT行業重點企業市場競爭集中度分析及細分應用市場規模前景預測
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（1）IGBT行業概況：IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）全稱為絕緣柵雙極晶體管，結構上由BJT和MOSFET組合而成，兼具MOSFET輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關速度快和BJT通態電流大、導通壓降低、損耗小等優點，是未來功率半導體應用的主要發展方向之一。IGBT是一個非通即斷的開關器件，通過柵源極電壓的變化控制其關斷狀態，能夠根據信號指令來調節電壓、電流、頻率、相位等，以實現精準調控的目的，是能量變換與傳輸的核心器件。
IGBT一般按照電壓等級劃分為三類，低壓（600V以下）IGBT一般用于消費電子等領域，中壓（600V-1,200V）IGBT一般用于新能源汽車、工業控制、家用電器等領域，高壓（1,700V-6,500V）一般用于軌道交通、新能源發電和智能電網等領域。
全球市場現狀：全球市場競爭格局方面，根據中金企信統計數據，全球IGBT市場競爭格局較為集中，2019年全球前五大IGBT標準模塊廠商分別為英飛凌、三菱電機、富士電機、賽米控和日立功率半導體，合計市場份額約70%，其中英飛凌市場份額接近37%；在中國IGBT市場中，英飛凌仍保持領先的市場份額，國內企業合計市場份額較低，有巨大的發展空間。
2017-2024年全球IGBT分立器件市場規模分析
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數據統計：中金企信國際咨詢
隨著新能源汽車、通信、計算機、消費電子、汽車電子、航空航天、國防軍工等應用需求增長，全球IGBT分立器件市場將持續擴大。根據中金企信統計數據，2019年市場規模為16.03億美元，2017-2019年復合年均增長率為11.73%，2024年市場規模有望達到16.82億美元。
2019年全球前五大標準IGBT模塊廠商相關業務銷售收入及市場份額分析
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數據統計：中金企信國際咨詢
從2020年IGBT模塊全球應用占比來看，工業控制占比33.5%，是目前IGBT最大的應用領域，新能源汽車占比14.2%。未來，汽車電動化、智能化推動車規級IGBT成為增長最快的細分領域，新能源汽車在2024年將超過工業控制成為IGBT最大的下游應用領域，年均復合增長率達到29.4%，遠超行業平均增速。在新能源汽車中，IGBT主要應用于電機驅動控制系統、熱管理系統、電源系統等，具體功能如下：在主逆變器中，IGBT將高壓電池的直流電轉換為驅動三相電機的交流電；在車載充電機中，IGBT將交流電轉化為直流電并為高壓電池充電；在DC-DC變換器中，IGBT將高壓電池輸出的高電壓轉化成低電壓后供汽車低壓供電網絡使用；此外，IGBT也廣泛應用在PTC加熱器、水泵、油泵、空調壓縮機等輔逆變器中，完成小功率DC-AC轉換。
2018-2024年中國新能源汽車IGBT模塊市場規模分析
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數據統計：中金企信國際咨詢
中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國IGBT行業專項深度調研及投資規劃指導可行性預測報告》
相較于其他應用領域，車規級IGBT也對產品安全、可靠性提出更高要求，具體體現為：
（1）車規級IGBT的工作溫度范圍廣，IGBT需適應“極熱”、“極冷”的高低溫工況；
（2）需承受頻繁啟停、加減速帶來的電流沖擊，導致IGBT結溫快速變化，對IGBT耐高溫和散熱性能要求更高；
（3）汽車行駛中可能會受到較大的震動和顛簸，要求IGBT模塊的各引線端子有足夠強的機械強度，能夠在強震動情況下正常運行；
（4）需具備長使用壽命，要求零失效率。
車規級IGBT設計需保證開關損耗、短路耐量和導通壓降三者平衡，參數優化較為復雜。在芯片設計環節，終端設計實現小尺寸滿足高耐壓的前提下需保證其高可靠性，元胞設計實現高電流密度的同時需保證較寬泛的安全工作區。在晶圓制造環節，芯片越薄，電流通過路徑越短，芯片上的能量損耗越低，整車續航能力越高，但薄芯片極易破碎，工藝加工難度較大。在模塊環節，高可靠性設計和封裝工藝控制是技術難點。高可靠性設計需要考慮材料匹配、高效散熱、低寄生參數、高集成度。封裝工藝控制包括低空洞率焊接/燒結、高可靠互連、ESD防護、老化篩選等。因此，目前我國車規級IGBT特別是電機驅動控制系統中的IGBT模塊依舊主要依賴進口，國產廠商份額較低，未來市場潛力巨大。
工業控制在2020年是IGBT第一大應用領域，需求穩健增長。隨著工業自動化的深化，廣泛部署的工業機器人和智能化機床都依賴于強大而靈活的交流電機、伺服電機以及節能的變頻器和電源裝置，IGBT廣泛應用于可變速電機、不間斷電源、工控變頻器、接觸器中，為工業自動化提供高效靈活的電能輸出。
光伏、風力發電量的快速增長也使IGBT迎來新的增長動力。新能源發電輸出的電能需要通過光伏逆變器或風力發電逆變器將整流后的直流電逆變為符合電網要求的交流電后輸入電網，IGBT模塊是光伏逆變器和風力發電逆變器的核心器件。隨著國內光伏平價項目持續推進、新興市場需求提升以及歐美老舊機組替換，預計光伏裝機容量將持續提升，帶動IGBT模組需求穩定提升。
全球家用電器變頻化的加速滲透，也為IGBT市場帶來潛在增量。IPM模塊是家電變頻器的核心元器件，將IGBT、驅動電路和保護電路封裝在同一模塊中。變頻家電在能效、性能及智能控制等方面有明顯的先天優勢，預計變頻家電滲透率將呈現上升趨勢，市場前景廣闊。
未來，IGBT的技術發展方向可歸納為更高的功率密度、開關頻率，以及更小的導通壓降、開關損耗、芯片尺寸、模塊體積。目前IGBT已經歷多次技術迭代升級，在減小模塊尺寸、提高輸出功率、降低功率損失方面不斷優化。在IGBT技術迭代的過程中，英飛凌、三菱電機等國外廠商擔任了引領者角色，國產廠商有望通過跨代發展的方式加速縮短與國際領先廠商的技術差距，實現彎道超車。