汽車動力控制之核IGBT，成汽車半導(dǎo)體硬核賽道？

－ 這是 海豚投研 的第 279 篇原創(chuàng)文章 －

特斯拉、蔚小理在生活周邊越來越多地出現(xiàn)，新能源車的快速滲透直接帶來了寧德時代等電池行業(yè)的崛起。而本輪新能源車的發(fā)展，帶來的不僅是動力方式的轉(zhuǎn)變，還有自動駕駛、智能座艙等智能化的趨勢。電動化用電力資源取代了石油資源成了汽車動力的新血液，而智能化更是賦予了汽車更多感知（傳感器）、決策（主控芯片）等的擬人化感官特征。

攝像頭、大屏幕、主控芯片、存儲芯片都是計算機的重要組成部分，而這些部件也同樣在新能源車中越來越多地出現(xiàn)，新能源車越來越像是一臺“帶輪子的計算機”。那么，在新能源汽車中增加了哪些半導(dǎo)體呢？

汽車電動化：由于動力來源從石油資源轉(zhuǎn)換成電力資源，原本的核心部件內(nèi)燃機也由三電系統(tǒng)取代。其中IGBT等功率半導(dǎo)體是新能源車三電系統(tǒng)的重要組成部分；

汽車智能化：通過對汽車的智能化提升，賦予汽車擬人化的感官特征，從而實現(xiàn)自動駕駛、智能座艙等功能。傳感器用于感知、存儲用于記憶、計算控制芯片用于運算控制等，智能化全面提升了新能源車對半導(dǎo)體的需求。

來源：長橋海豚投研

汽車電動化和智能化的雙重推進下，直接提升了汽車半導(dǎo)體的市場空間，而在這么多汽車半導(dǎo)體賽道中，哪個是相對優(yōu)選的賽道呢？

長橋海豚君本篇從市場空間和賽道增速角度比較各賽道的情況：

1）市場空間：2025年IGBT／車用SoC芯片／存儲芯片／MCU＞雷達(dá)模塊＞攝像頭模塊＞激光雷達(dá)；

2）市場復(fù)合增速：未來五年IGBT具有40％以上的復(fù)合增速，大幅領(lǐng)先其他領(lǐng)域。攝像頭模塊／存儲芯片／車用SoC芯片／雷達(dá)模塊增長幅度都處于15－20％區(qū)間，MCU在集成化的轉(zhuǎn)變中增速受到抑制，激光雷達(dá)隨著L3級自動駕駛有望起量。

來源：長橋海豚投研

本篇主要對汽車半導(dǎo)體各主要賽道的市場空間和賽道增速進行梳理，從中看出車用IGBT在汽車半導(dǎo)體中具有空間大，成長快的特點，同時也是電動化趨勢上必然成長的一環(huán)。長橋海豚君下篇將測算整個IGBT全行業(yè)的需求空間和個股研究。

一

汽車電動化下的半導(dǎo)體賦能：

動力控制之核IGBT

如果把電比作是血液，那么電機／電控就好比是電動汽車的心臟。而功率半導(dǎo)體是其中電能轉(zhuǎn)換和控制的核心，主要用于改變電壓和頻率。

電動汽車直接帶來了汽車核心三大件的變化，由“電池、電機和電控”構(gòu)成的新三大件替代了原來燃油車的“油箱、發(fā)動機和變速箱”。而電控作為電動汽車“三大件”之一，直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標(biāo)。

來源：長橋海豚投研

電控系統(tǒng)主要由逆變器、驅(qū)動器、電源模塊、控制器等零部件組成，其中，逆變器、驅(qū)動器與控制器為電控系統(tǒng)的核心部件。

電控系統(tǒng)的三種核心部件工作原理：

逆變器（主要部件IGBT功率模塊）：主要起到直流電轉(zhuǎn)交流電的功能。在實際工作中，逆變器接收電池輸送的直流電電能，并將其逆變?yōu)槿嘟涣麟娊o汽車驅(qū)動電機提供電源；

驅(qū)動器：將微控制器對電機的控制信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動功率逆變器的驅(qū)動信號，并實現(xiàn)功率信號和控制信號的隔離。在實際工作中，當(dāng)出現(xiàn)加速或制動行為指令時，控制器通過控制驅(qū)動器，實現(xiàn)變頻器頻率的升降；

控制器：主要包括微處理器及其系統(tǒng)，是對電機電流、電壓等狀態(tài)的監(jiān)測電路、保護電路及控制器等外部控制單元數(shù)據(jù)交互的通信電路。在實際工作中，主要以接受監(jiān)測信號反饋并發(fā)出控制信號。

來源：電子工程世界，長橋海豚投研

IGBT功率模塊作為逆變器的核心組件，同時也是電控系統(tǒng)的重要組成部分，一般占整個電控系統(tǒng)成本的40％左右。由于IGBT在電控中起關(guān)鍵作用，隨著電動汽車的普及，直接帶動了IGBT在新能源汽車市場的放量。

來源：蓋世汽車，長橋海豚投研

那么，新能源汽車的發(fā)展給IGBT帶來多大的市場空間呢？

汽車電動化帶來的IGBT市場空間測算：

1）價：IGBT的單車價值量：

由于各級車型對功率要求不同，各車型的IGBT單車價值量也各有不同。一般A00級車的單車價值量相對較低，約800－1000元，A級電動車和插混單車價值量比較接近，約3000元左右；而豪華電動車單車價值量大多在4000元以上。

模型中假設(shè)A00級及其他車型單車價值量900元，A級以上及插混車型價值量3000元。

來源：長橋海豚投研整理

2）量：各種車型的銷量情況：

新能源車銷量：假設(shè)全球新能源汽車滲透2025年達(dá)到22％，預(yù)測至2025年全球新能源車銷量有望增長至1866萬輛；

車型的銷量：假設(shè)A00級占比從20％下降至2025年的10％，預(yù)測至2025年A00級銷量達(dá)到187萬輛，而A級及以上車型銷量達(dá)到1680萬輛。

3）測算新能源車帶來的IGBT空間：

長橋海豚君預(yù)測2025年IGBT市場空間有望成長至521億元，5年間的復(fù)合增速達(dá)45．11％。

來源：乘聯(lián)會，長橋海豚投研整理