IGBT是由MOS、BJT组成的复合全控型功率半导体，兼具MOS输入阻扛高、BJT导通电压低的两大优势，适用于高压、大电流领域，被誉为电力电子行业的“CPU”。

最近，芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内一家快速发展的IGBT新兴企业—森未科技的联合创始人兼CEO王思亮博士，探讨在IGBT景气度高企的背景下，森未科技当前企业的发展情况以及对行业未来发展的展望。

2022年销售额将首次突破1亿元，工控IGBT可实现与国际主流厂商pin to pin替换

据了解，森未科技成立于2017年，专注IGBT等功率半导体器件的设计、开发和销售。公司拥有包含近100个不同芯片规格的IGBT芯片库，产品电压等级覆盖600-1700V，单颗芯片电流规格覆盖5-200A，可对标全球IGBT龙头英飞凌的同类芯片产品，已应用于工业变频、电源、光伏、充电桩以及新能源车等多个市场领域。

森未科技主要产品

资料来源：森未科技

“森未科技创始团队其实在公司正式成立前5年，也就是2012年就开始组建了。” 王思亮介绍道，“经过多年的发展，目前公司技术团队已经接近30人，以清华大学、中国科学院等高校毕业的博士和硕士研究生为主，研发人员大部分具有十年以上的IGBT芯片和器件研发经验，技术能力覆盖从功率半导体芯片设计、工艺、测试到应用的全过程。”

和其他企业不同的是，森未科技在IGBT领域已经具备了能够为下游客户提供器件产品、检测方案、应用方案一体化的产品方案和服务能力。

王思亮指出：“公司IGBT产品全面采用沟槽栅+场截止技术，已成功开发不同电压等级和应用场景的芯片超过100款。作为单管和模块产品的主要原材料，芯片的成本控制能力及产品性能的优劣将直接影响厂商的总体利润水平。公司依靠自身人才、技术等基础优势的长期积累，成熟运用芯片的核心设计技术，成功实现了产品形态延伸，目前已形成芯片、单管、模块的多类型产品布局；此外，公司前期投入数千万元建立了IGBT芯片和器件检测分析平台，涵盖了芯片级、器件级、应用级的各项测试内容，测试水平达到国际标准，能够满足客户对产品性能及质量的要求。自2020年至今，公司销售额年增长率超200%，预计2022年销售额将首次突破1亿元。”

作为电力电子技术最具代表性的产品，IGBT是工业控制及自动化领域的核心元器件，能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的，应用场景包括变频器、逆变焊机、电磁感应加热、工业电源等。

根据集邦咨询数据，2021年全球工业控制IGBT市场规模约为150亿元，其中我国工业控制 IGBT市场规模约为35亿元，约占全球市场的1/4。预计未来4年将保持在3%-5%的稳定增长，到2025年全球工业控制IGBT市场规模将达到170亿元。

资料来源：集邦咨询

以工控领域最常用的变频器为例，变频器是改变供电频率，从而调节负载，起到降低功耗，减小运行设备损耗，延长设备使用的电力控制设备。其中，IGBT 模块在变频器的制动和 DC/AC 部分起逆变开关作用，是变频器的核心器件，在行业内广泛使用。

森未科技IGBT模块SF450R12E6

资料来源：森未科技

王思亮表示：“森未科技是国内最早推出采用自主芯片的1200V/450A等大功率模块的企业之一。早在2019年，公司就全面开发了650V-1700V系列化芯片，进军工业变频和特种电源行业。该系列产品具有Trench+FS技术、高短路耐量、低损耗等特点，可实现与国际主流厂商的pin to pin替换。经过这几年技术与产品的不断更新迭代，目前已具备提供多种形式的封装能力，并且开始向伺服市场拓展。”

 

新能源推动IGBT市场快速增长，森未光伏IGBT器件已推向市场

近年来，在节能环保的大趋势下，IGBT 下游的新能源汽车、新能源发电等领域发展迅速，对 IGBT需求逐步扩大，新兴行业的加速发展将持续推动IGBT市场的快速增长。

作为最大的增量市场，IGBT 在新能源汽车领域中发挥着至关重要的作用，是新能源汽车电机控制器、车载空调、充电桩等设备的核心元器件。预计到2025年,全球新能源车IGBT市场规模达383亿元，2020-2025年CAGR达48%。

和传统燃油车相比，新能源汽车中的功率半导体价值量提升十分显著。根据英飞凌年报显示，新能源汽车中功率半导体器件的价值量约为传统燃油车的5倍以上。其中，IGBT约占新能源汽车电控系统成本的 37%， 是电控系统中最核心的电子器件之一。因此，未来新能源汽车市场的快速增长，有望带动以IGBT为代表的功率半导体器件的价值量显著提升，从而有力推动 IGBT市场的发展。

芯八哥记者了解到，在新能源汽车IGBT领域，森未科技也已经推出了多款芯片产品。

“新能源汽车作为IGBT最重要的市场之一，公司对此早已有所布局。”王思亮说道，“早在2020年,森未科技推出的1200V IGBT模块就已在深圳新能源车客户的电动车上进行了急加速、急减速、长时间爬坡等共计上万公里的整车测试并顺利通过所有测试项目。近期，公司的1200V 450A/600A等IGBT模块也已陆续投入新能源车市场，目前已经向国内数家电驱生产厂家稳定供货。同时，在OBC、车载PTC项目，森未科技的IGBT单管已经通过了全球知名的新能源车厂的认证和测试。未来，公司也将持续开展车规IGBT和SiC器件的研发与应用，力求在新能源汽车换道超车的历史机遇中，赢得一席之地。”

除了新能源汽车外，在新能源领域，IGBT还是光伏、储能逆变器等新能源发电领域的核心器件。作为IGBT第二增量市场，光伏、储能发电量的快速增长也使IGBT迎来新的增长动力。预计到2025年全球光伏&储能IGBT市场规模将达108亿元，2020-2025年CAGR达30%。

据王思亮介绍，新能源发电输出的电能需要通过光伏逆变器将整流后的直流电逆变为符合电网要求的交流电后输入电网。随着国内光伏平价项目持续推进、新兴市场需求提升以及欧美老旧机组替换，预计光伏装机容量将持续提升，以带动IGBT模组需求不断增长。

光伏逆变器的作用是将光伏组件产生的直流电逆变成交流电

资料来源：chinaprecede

从国际能源署(IEA)的数据来看，2021年全球光伏发电累计装机942GW，同比增长22.8%。其中，中国累计装机308.5GW，同比增长21.7%，位居世界第一。而在光伏逆变器领域，中国厂商持续发力，阳光电源、华为、锦浪科技已位列全球出货量前三，暂时形成“三足鼎立”的格局。

2021年全球逆变器出货量排名

资料来源：IHS Markit

据锦浪科技的公告显示，以IGBT为主的半导体器件占逆变器成本约10%左右。由于技术壁垒较高，此前光伏逆变器领域使用的IGBT几乎都是国外进口品牌。在光伏行业高景气度的驱动下，海外供应商产品供不应求，因此光伏逆变器厂家开始选择国内有实力的IGBT供应商，作为二供或者三供。随着国产IGBT的持续导入，相关厂商将迎来较好的发展机遇。

“光伏逆变器是一个竞争激烈的市场，我国光伏企业依靠成本及全产业链制造优势，在全球市场中占据统治地位。森未在2021年推出了第7代高功率密度系列产品，瞄准光伏逆变、光伏储能等市场，并作为公司重点项目持续投入研发。目前，公司研发的650V-1200V高频单管以及三电平系列模块产品已向光伏市场推出。”王思亮分析道，“新能源客户受制于成本及供应链压力，进口替代需求迫切，森未将不断迭代产品性能，尽最大努力为客户做好产品和技术的优质服务。”

 

IGBT发展不断超预期，国内厂商迎来快速发展的黄金时期

目前，全球IGBT领域，不管是芯片、单管还是模块，英飞凌、三菱、富士电机都占据了50%以上的市场份额。同时，在3300V以上的高端IGBT领域，海外厂商的IGBT产品的市场优势地位仍十分明显。

作为全球最大的IGBT市场，中国占比约40%左右，市场规模约25亿美元。虽然我国IGBT产业规模在国产替代的带动下，近年来保持了较快的增长，但IGBT的生产制造与自身消费之间仍存在巨大缺口，尤其是汽车、工控IGBT产品仍大量依赖于国外供应商。

根据Yole的数据显示，2019-2021年我国IGBT的市场总需求量分别为9,500万只、11,000万只、13,200万只，但是我国IGBT行业的产量仅分别为1550万只、2020万只、2580万只，自给率占比不到20%。

资料来源：Yole

王思亮表示：“自2020年以来，新能源汽车、光伏、储能、风电等领域的发展进度较快，在下游需求的不断驱动下，IGBT市场规模扩张速度已超出原先的预期；此外，在供给端由于海外疫情反复导致订单积压，限制了部分产能，导致IGBT供需失衡，进口品牌交期和价格持续增长，这带给了国产品牌快速发展的绝佳时机。”

虽然机遇难得，但在市场风口面前，面临的竞争也异常激烈。

从国内来看，在IGBT产业链布局较完善的企业有比亚迪半导体、斯达半导、中车时代电气、扬杰科技、东微半导体、宏微科技等。此外，智新半导体、新洁能、华大半导体等多家企业也具有IGBT产品或技术储备，部分企业的产品已经实现在新能源汽车、工业控制等领域大规模量产出货。

作为以IGBT设计和销售为主营业务的公司，如何从激烈的竞争中脱颖而出，是王思亮一直以来就在思考的问题。

他指出:“与其他厂商相比，森未科技的优势在于：首先，具有自主设计开发的芯片和快速迭代能力。截止目前，森未开发定性的芯片已超过100款，在此基础上进行微调或迭代，能够快速满足新能源市场的产品需求；其次，公司拥有来自清华大学、中国科学院等著名高校经验丰富的研发团队，研发人员大部分拥有十年以上的芯片设计开发能力，使我们具备了应对市场竞争最必不可少的基础要素；最后，除了研发团队外，森未同时拥有优秀的应用团队，能够从客户的应用工况和实际需求出发进行产品定义，并且与研发团队融合，从产品定义到产品实现，将为新能源客户提供更适合的解决方案和专业服务。”

结语

随着新能源汽车、新能源发电等领域的迅速发展，带动上游IGBT产品需求不断增长。虽然森未科技起步较晚，但凭借创始人团队对行业深刻的理解，在短期内已掌握并陆续实现了先进IGBT芯片的设计、开发和应用。相信在IGBT景气度高企的当下，公司有能力把握国产替代的历史机遇，实现跨越式发展。