随着新能源车电气化水平从传统燃油车向纯电动车型演进,单车功率半导体价值量已从约490美元提升至约950美元,近乎翻倍。在国产替代方面,以IGBT为代表的功率器件在光伏和车规领域已实现从0到1的突破,国内厂商如斯达半导在A级及A00级车型中已获取较多份额,但高端车型仍依赖海外龙头;而在SiC MOSFET等第三代半导体领域,国内整体仍处于追赶阶段,自给率尚处低位。
国产IGBT:从光伏到车规的渗透加速
在光伏领域,由于海外大厂产能受限,国内IGBT厂商迎来了难得的扩张机遇。据产业专家分享,2022年国产IGBT在光伏逆变器中的市场份额同比实现翻倍增长,预计到2026年有望实现100%国产替代。在车规级IGBT方面,英飞凌主供国际车厂、安森美主供欧洲,两大龙头无法充分供给国内需求,这为斯达半导、中车时代电气、士兰微等国内厂商提供了替代窗口。目前斯达半导在A级及A00级车型中占有较多份额,而A级以上车型更看好采用IDM模式的中车和士兰微的份额提升。
SiC赛道:差距与追赶路径
碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料,在高压、高频场景下性能优于硅基IGBT,是下一代功率器件的核心方向。目前,海外龙头如Wolfspeed、英飞凌在SiC MOSFET的量产工艺、衬底质量和产能规模上仍领先国内厂商2-3代。国内企业多处于小批量验证或初期量产阶段,自给率不足15%。不过,随着国内厂商在衬底制备、器件设计等环节持续投入,部分企业已通过车规级认证,未来有望在800V高压平台等增量市场中加速替代。
常见问题
国产功率器件与海外产品的差距具体体现在哪些方面?
国产IGBT在开关损耗和电压裕量上与海外产品存在差距,例如电压裕量比海外低约50伏。不过,国内产品的故障率在头部企业(如华为、阳光电源)已控制在1%以内,处于可接受范围。在车规领域,国产模块在A级车市场已验证通过,性能满足需求。
哪些国内厂商在车规级IGBT领域进展较快?
斯达半导在A级及A00级车型中已获取较多份额,其产品售价约150-160美元,低于进口品约200美元。中车时代电气和士兰微凭借IDM模式在成本上更具优势(中车成本约120-130美元),在A级以上车型中份额提升潜力较大。比亚迪则依托自身整车需求实现自供。
碳化硅(SiC)的国产替代何时能取得突破?
目前国产SiC MOSFET整体仍处于追赶阶段,自给率较低。但在光伏逆变器、新能源汽车OBC等场景已有小批量应用。随着国内衬底产能释放和器件良率提升,预计在2025年前后,国产SiC有望在部分中低压场景实现规模替代,高压主驱领域仍需更长时间验证。