IGBT供不应求，SiC功率器件持续发力

近年来，电动汽车、电化学储能、以及光伏和风电等新能源市场的快速发展，对高电压需求提升，市场对功率器件的需求量大增，特别是电动汽车的兴起，让IGBT功率器件常年处于紧缺状态，当前太阳能逆变器也采用IGBT功率器件，导致未来几年IGBT缺货常态。此时，Sic功率器件乘势而起，早早开启了汽车领域的渗透之路。

SiC功率模块封装

SIC功率器件介绍

SIC功率元件是一种基于硅碳化物材料制造的功率器件，主要有SiC MOSFET、 SiC JFET、SiC IGBT、SiC Schottky二极管等，与传统的Si功率器件相比，具有更高的电压、更大的电流、更高的开关速度和更少的导通损耗等优点。SIC功率元件的应用领域主要包括电力电子、新能源汽车、电磁炉、风力发电、太阳能发电等方面。

其实总体来说SiC MOSFET的技术性能优于硅基IGBT，但SiC的总体成本比较高，目前车用和其他领域使用占比并不太高，这主要是由于原材料、加工和产量决定的，难以充分利用其全部特性。反观硅基IGBT，目前技术已经非常成熟，经过40多年的持续奋斗，不断探索与创新，硅基IGBT的参数折中已经达到了极高的水平，可以满足不同的应用市场需求，而且成本可控。

TrendForce集邦咨询分析师龚瑞骄指出，SIC功率元件碳化硅拥有优越的电气特性，传统的硅材料无法比拟。碳化硅取代硅基IGBT是不可逆的趋势，尤其是在800V充电架构之下，硅基IGBT已经达到性能的极限，很难满足主驱逆变器的技术需求。从下游应用来看，碳化硅组件是电动汽车制造商未来必须考虑的核心组件，另外光伏储能场景也在加速导入，因此近几年碳化硅市场将维持供不应求态势，产业热度不会降低。

当下SiC功率元件作为各家新能源电动汽车性能致胜的另一个依赖技术，整车制造厂商争相绑定未来几年的SiC供应，IGBT供应商也不例外。

节能减排和低碳经济必然会推动功率半导体市场的蓬勃发展，IGBT和SiC功率器件是功率半导体的技术前沿。目前主要的供应商还集中在国外，好在国内企业的发展势头也非常好，比如赛晶亚太半导体在2021年6月就完成了其第一条IGBT模块生产线，并实现了量产，该生产线制造的ED封装IGBT模块系列产品已经在数家电动汽车、风电、光伏及工业电控领域企业开展测试，去年年底完成了以晶圆形式向新能源乘用车市场客户的批量交付。今年年中完成了IGBT模块批量交付新能源乘用车客户。此外，该公司SiC MOSFET产品也在布局当中，预计今年推出第一代碳化硅模块。　　

SIC功率器件相关生产厂商发展情况：

英飞凌

2023年，英飞凌将SiC、BMS、MCU当作重点开拓市场。

2月16日，其宣布将投资50亿欧元，在德国德累斯顿建设一座12英寸晶圆厂。据悉，该模拟/混合信号技术和功率半导体新工厂计划于2026年投产，其生产的模拟/混合信号零部件和功率半导体将主要应用于汽车和工业应用。

瑞萨电子

瑞萨电子方面，去年五月其宣布将向2014年10月关闭的甲府工厂（山梨县甲斐市）投资900亿日元，目标在2024年恢复其300mm功率半导体生产线，生产包括IGBT和功率MOSFET在内的产品。

2022年8月，瑞萨电子宣布针对下一代电动汽车逆变器应用，AE5代IGBT产品将于2023年上半年在瑞萨位于日本那珂工厂的200mm和300mm晶圆线上开始批量生产。

意法半导体

意法半导体则在去年十月其宣布，将在意大利建造一座价值7.3亿欧元的碳化硅晶圆厂。据介绍，这将是欧洲首家量产150mm SiC功率元件外延衬底的工厂，它整合了生产流程中的所有步骤。展望未来，ST致力于在未来开发200mm晶圆。

安森美

2月11日，安森美正式接手了格芯一座在纽约的12英寸厂，并承诺为之投资13亿美元。安森美表示，该工厂将生产支持电动汽车、电动汽车充电和能源基础设施的芯片，将推动公司能够在汽车电气化、ADAS、能源基础设施和工厂自动化的大趋势中加速增长。

安森美首席执行官Hassane El-Khoury 指出，在未来三年内，安森美将为SiC提供40亿美元的承诺收入，2023年约为10亿美元，并可能在2024年和2025年增长约30%，达到17亿美元。为了达成目标，安森美已经将生产SiC的晶圆厂产能翻了一番，并计划在2023年再次翻番，然后在2024年再次翻番。

可以预见未来相当长一段时间，硅基IGBT和SiC功率器件将会共存于市场。即便是电动汽车市场大火，会极大推动IGBT和SiC器件的发展，由于成本和性能的考量，这两者大概率是共存状态。