汽车动力控制之核IGBT，成汽车半导体硬核赛道？

－ 这是 海豚投研 的第 279 篇原创文章 －

特斯拉，蔚小理在生活周边越来越多地出现，新能源车的快速渗透直接带来了宁德时代等电池行业的崛起而本轮新能源车的发展，带来的不仅是动力方式的转变，还有自动驾驶，智能座舱等智能化的趋势电动化用电力资源取代了石油资源成了汽车动力的新血液，而智能化更是赋予了汽车更多感知，决策等的拟人化感官特征

摄像头，大屏幕，主控芯片，存储芯片都是计算机的重要组成部分，而这些部件也同样在新能源车中越来越多地出现，新能源车越来越像是一台带轮子的计算机那么，在新能源汽车中增加了哪些半导体呢

汽车智能化:通过对汽车的智能化提升，赋予汽车拟人化的感官特征，从而实现自动驾驶，智能座舱等功能传感器用于感知，存储用于记忆，计算控制芯片用于运算控制等，智能化全面提升了新能源车对半导体的需求

汽车电动化和智能化的双重推进下，直接提升了汽车半导体的市场空间，而在这么多汽车半导体赛道中，哪个是相对优选的赛道呢。

长桥海豚君本篇从市场空间和赛道增速角度比较各赛道的情况:

1)市场空间:2025年IGBT／车用SoC芯片／存储芯片／MCU＞雷达模块＞摄像头模块＞激光雷达，

2)市场复合增速:未来五年IGBT具有40％以上的复合增速，大幅领先其他领域摄像头模块／存储芯片／车用SoC芯片／雷达模块增长幅度都处于15－20％区间，MCU在集成化的转变中增速受到抑制，激光雷达伴随着L3级自动驾驶有望起量

本篇主要对汽车半导体各主要赛道的市场空间和赛道增速进行梳理，从中看出车用IGBT在汽车半导体中具有空间大，成长快的特点，同时也是电动化趋势上必然成长的一环长桥海豚君下篇将测算整个IGBT全行业的需求空间和个股研究

汽车电动化下的半导体赋能:

动力控制之核IGBT

如果把电比作是血液，那么电机／电控就好比是电动汽车的心脏而功率半导体是其中电能转换和控制的核心，主要用于改变电压和频率

电动汽车直接带来了汽车核心三大件的变化，由电池，电机和电控构成的新三大件替代了原来燃油车的油箱，发动机和变速箱而电控作为电动汽车三大件之一，直接决定了电动汽车的爬坡，加速，最高速度等主要性能指标

电控系统主要由逆变器，驱动器，电源模块，控制器等零部件组成，其中，逆变器，驱动器与控制器为电控系统的核心部件。以SiC和GaN为主要形式的分立器件以及功率模组，相比于Si基IGBT和Si基MOSFET可以适用于更加高电压，高电流的环境，并可以有效缩小所需芯片面积，减少变频器三分之二的热损耗。

电控系统的三种核心部件工作原理:

逆变器:主要起到直流电转交流电的功能。功率半导体根据材料种类来划分，主要分为三类:以Si，Ge为代表的第一代半导体，以GaAs，InP为代表的第二代半导体以及以SiC，GaN为代表的第三代半导体。在实际工作中，逆变器接收电池输送的直流电电能，并将其逆变为三相交流电给汽车驱动电机提供电源，

驱动器:将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率逆变器的驱动信号，并实现功率信号和控制信号的隔离。在实际工作中，当出现加速或制动行为指令时，控制器通过控制驱动器，实现变频器频率的升降，

控制器:主要包括微处理器及其系统，是对电机电流，电压等状态的监测电路，保护电路及控制器等外部控制单元数据交互的通信电路在实际工作中，主要以接受监测信号反馈并发出控制信号

IGBT功率模块作为逆变器的核心组件，同时也是电控系统的重要组成部分，一般占整个电控系统成本的40％左右由于IGBT在电控中起关键作用，伴随着电动汽车的普及，直接带动了IGBT在新能源汽车市场的放量

那么，新能源汽车的发展给IGBT带来多大的市场空间呢。

汽车电动化带来的IGBT市场空间测算:

1)价:IGBT的单车价值量:

由于各级车型对功率要求不同，各车型的IGBT单车价值量也各有不同一般A00级车的单车价值量相对较低，约800－1000元，A级电动车和插混单车价值量比较接近，约3000元左右，而豪华电动车单车价值量大多在4000元以上

模型中假设A00级及其他车型单车价值量900元，A级以上及插混车型价值量3000元。。

2)量:各种车型的销量情况:

新能源车销量:假设全球新能源汽车渗透2025年达到22％，预测至2025年全球新能源车销量有望增长至1866万辆，

车型的销量:假设A00级占比从20％下降至2025年的10％，预测至2025年A00级销量达到187万辆，而A级及以上车型销量达到1680万辆。第三代半导体材料禁带更宽，具备更好的高频性能和高温性能。

3)测算新能源车带来的IGBT空间:

长桥海豚君预测2025年IGBT市场空间有望成长至521亿元，5年间的复合增速达45．11％。

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