IGBT芯片项目规划设计方案

IGBT芯片项目

规划设计方案

规划设计/投资分析/产业运营

IGBT芯片项目规划设计方案说明

工业控制为IGBT最大市场需求领域，需求稳定增长。IGBT模块是变频器、逆变焊机等传统工业控制及电源行业的核心元器件，且已在此领域中得到广泛应用。目前，随着工业控制及电源行业市场的逐步回暖，预计IGBT模块在此领域的市场规模亦将得到逐步扩大。

该IGBT芯片项目计划总投资14441.86万元，其中：固定资产投资9742.33万元，占项目总投资的67.46%；流动资金4699.53万元，占项目总投资的32.54%。

达产年营业收入32400.00万元，总成本费用25102.93万元，税金及附加257.57万元，利润总额7297.07万元，利税总额8561.13万元，税后净利润5472.80万元，达产年纳税总额3088.33万元；达产年投资利润率50.53%，投资利税率59.28%，投资回报率37.90%，全部投资回收期4.14年，提供就业职位528个。

本报告所涉及到的项目承办单位近几年来经营业绩指标，是以国家法定的会计师事务所出具的《财务审计报告》为准，其数据的真实性和合法性均由公司聘请的审计机构负责；公司财务部门相应人员负责提供近几年来既成的财务信息，确保财务数据必须同时具备真实性和合法性，如有弄虚作假等行为导致的后果，由公司财务部门相关人员承担直接法律责任；

报告编制人员只是根据报告内容所需，对相关数据承做物理性参照引用，

因此，不承担相应的法律责任。

......

报告主要内容：项目概论、背景、必要性分析、项目市场调研、投资

方案、项目建设地方案、土建工程分析、工艺可行性、项目环境保护和绿

色生产分析、生产安全保护、建设及运营风险分析、节能可行性分析、计

划安排、项目投资情况、经济收益、综合结论等。

近年来全球新能源汽车销量快速增长，全球新能源乘用车的销量将由2019年的221万辆增长到2025年的1200万辆，年均复合增长率将达到

32.6%，而中国作为全球最大的新能源汽车市场，占比将维持在40-50%份额。

第一章项目概论

一、项目概况

（一）项目名称

IGBT芯片项目

IGBT的全称是InsulatedGateBipolarTransistor，即绝缘栅双极型晶

体管，是由BJT和MOSFET组成的复合功率半导体器件，既具备MOSFET的

开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点，又有BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的优点，在高压、大电流、高速等方面有突出的产品竞争力，已成为电力电子领域开关器件的主流发

展方向。

功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变

电子装置中电压和频率、直流交流转换等。功率半导体细分为功率器件

（分立器件的一支）和功率IC（集成电路的一支）。理想情况下，完美的

转化器在打开的时候没有任何电压损失，在开闭转换的时候没有任何的功

率损耗，因此功率半导体这个领域的产品和技术创新，其目标都是为了提

高能量转化效率。

（二）项目选址

某某新区

（三）项目用地规模

项目总用地面积34197.09平方米（折合约51.27亩）。

（四）项目用地控制指标

该工程规划建筑系数75.19%，建筑容积率1.16，建设区域绿化覆盖率5.60%，固定资产投资强度190.02万元/亩。

（五）土建工程指标

项目净用地面积34197.09平方米，建筑物基底占地面积25712.79平方米，总建筑面积39668.62平方米，其中：规划建设主体工程27352.52平方米，项目规划绿化面积2219.87平方米。

（六）设备选型方案

项目计划购置设备共计105台（套），设备购置费2766.52万元。

（七）节能分析

1、项目年用电量616998.38千瓦时，折合75.83吨标准煤。

2、项目年总用水量18104.44立方米，折合1.55吨标准煤。

3、“IGBT芯片项目投资建设项目”，年用电量616998.38千瓦时，年总用水量18104.44立方米，项目年综合总耗能量（当量值）77.38吨标准煤/年。达产年综合节能量24.44吨标准煤/年，项目总节能率21.76%，能源利用效果良好。

（八）环境保护

项目符合某某新区发展规划，符合某某新区产业结构调整规划和国家

的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严

格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显

的影响。

（九）项目总投资及资金构成

项目预计总投资14441.86万元，其中：固定资产投资9742.33万元，

占项目总投资的67.46%；流动资金4699.53万元，占项目总投资的32.54%。

（十）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（十一）项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入32400.00万元，总成本费用25102.93万元，税

金及附加257.57万元，利润总额7297.07万元，利税总额8561.13万元，

税后净利润5472.80万元，达产年纳税总额3088.33万元；达产年投资利

润率50.53%，投资利税率59.28%，投资回报率37.90%，全部投资回收期

4.14年，提供就业职位528个。

（十二）进度规划

本期工程项目建设期限规划12个月。

项目承办单位要合理安排设计、采购和设备安装的时间，在工作上交

叉进行，最大限度缩短建设周期。将投资密度比较大的部分工程尽量押后

施工，诸如其他配套工程等。项目承办单位组建一个投资控制小组，负责

各期投资目标管理跟踪，各阶段实际投资与计划对比，进行投资计划调整，分析原因采取措施，确保该项目建设目标如期完成。

二、报告说明

《项目报告》从系统总体出发，对技术、经济、财务、商业以至环境

保护、法律等多个方面进行分析和论证，通过对的市场需求、资源供应、

建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面

的研究调查，在专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科

学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的投资价值评估及项目建

设进程等咨询意见。《项目报告》通过对项目科学深入的市场需求和供给

分析、未来价格预测、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境

影响、节能减排、投资估算、资金筹措、盈利能力等方面的科学研究，从

市场、技术、经济、工程等角度对项目进行调查研究和分析比较，并对项

目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行科学预测，为

项目决策提供了公正的、可靠的、科学性的投资咨询意见。

三、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合某某新区及

某某新区IGBT芯片行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进某某新区IGBT芯片产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极

的推动意义。

2、xxx投资公司为适应国内外市场需求，拟建“IGBT芯片项目”，本期工程项目的建设能够有力促进某某新区经济发展，为社会提供就业职位528个，达产年纳税总额3088.33万元，可以促进某某新区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率50.53%，投资利税率59.28%，全部投资回报率37.90%，全部投资回收期4.14年，固定资产投资回收期4.14年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

4、加强对“专精特新”中小企业的培育和支持，引导中小企业专注核心业务，提高专业化生产、服务和协作配套的能力，为大企业、大项目和产业链提供零部件、元器件、配套产品和配套服务，走“专精特新”发展之路，发展一批专业化“小巨人”企业，不断提高专业化“小巨人”企业的数量和比重，有助于带动和促进中小企业走专业化发展之路，提高中小企业的整体素质和发展水平，增强核心竞争力。从促进产业发展看，民营企业机制灵活、贴近市场，在优化产业结构、推进技术创新、促进转型升级等方面力度很大，成效很好。据统计，我国65%的专利、75%以上的技术创新、80%以上的新产品开发，是由民营企业完成的。从吸纳就业看，民营经济作为国民经济的生力军是就业的主要承载主体。全国工商联统计，城镇就业中，民营经济的占比超过了80%，而新增就业贡献率超过了90%。从经济的贡献看，截至2017年底，我国民营企业的数量超过2700万家，个体工商户超过了6500万户，注册资本超过165万亿元，民营经济占GDP的

比重超过了60%，撑起了我国经济的“半壁江山”。同时，民营经济也是参与国际竞争的重要力量。

综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

四、主要经济指标

主要经济指标一览表

第二章背景、必要性分析

一、IGBT芯片项目背景分析

IGBT的全称是InsulatedGateBipolarTransistor，即绝缘栅双极

型晶体管，是由BJT和MOSFET组成的复合功率半导体器件，既具备MOSFET的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开

关损耗小的优点，又有BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的优点，在高压、大电流、高速等方面有突出的产品竞争力，已成为电力电子

领域开关器件的主流发展方向。

IGBT功率半导体最大的优势是节能，传统的功率半导体损耗非常大，需要多个器件才能达到电能转换的效果。IGBT通过调节电机的转

速来提升能源转换效率，从而达到节能的作用。需求上，IGBT的需求

最主要来自新能源汽车带动的增长；工业领域属于稳健的需求，增量

来自于新基建；新能源变电和电网来自国家政策的推动发展；轨道交

通是中国的优势领域。但是，相对于传统功率半导体，IGBT工艺流程

长达2.5-3个月，只要有一个参数变生偏差，就需要工艺流程重新这工，1年时间内没有几次试错的机会。

IGBT广泛应用于工业、汽车、通信及消费电子领域，其主要电压

应用范围在600V到1200V之间。由于经济的飞速发展，我国能源需求

量大幅上升，在节能减排政策的背景下，工业控制、变频白色家电等

节能效果明显的产品近年来市场规模不断扩大。

低压领域：IGBT主要应用于变频白色家电，例如冰箱、空调等家

用消费电子必需品与重要耗能品。在汽车领域，IGBT低导通状态压降

低特性有利于传统燃油汽车电子点火系统对燃料效率的提升。同时随

着新能源汽车替代率逐步上升，将持续拉动IGBT模块市场的需求。在

工业领域，随着新基建步伐的加快，我国建成5G基站、人工智能产业、新能源充电基础设施快速发展。

中压领域：随着信息产业与高端制造业的快速发展，新能源并网

和电网工程建设工程逐步加强，我国工业逆变焊机、逆变频器市场持

续升温，USB电源不新能源变电市场稳步增长。

IGBT行业增长动力：节能减排推动市场增长。根据各国电动汽车

动力来源及碳排放量数据可知，以煤炭为主要动能的国家碳排放量最多，印度碳排放量高达370gCo2e/km。中国电动汽车同样以煤炭为主要动能，其碳排放量为258gCo2e/km。由于经济的飞速发展，我国能源需求量大幅上升，在节能减排政策的背景下，工业控制、变频白色家电

等节能效果明显的产品近年来市场规模不断扩大。

二、IGBT芯片项目建设必要性分析

功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于

改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。功率半导体细分为功

率器件（分立器件的一支）和功率IC（集成电路的一支）。理想情况下，完美的转化器在打开的时候没有任何电压损失，在开闭转换的时

候没有任何的功率损耗，因此功率半导体这个领域的产品和技术创新，其目标都是为了提高能量转化效率。

根据IHS统计，2019年全球功率半导体市场规模约为400亿美元，预计2019-2025年全球功率半导体CAGR4.5%；根据华润微招股说明书，中国是全球最大的功率半导体消费国，2018年市场需求规模达到138

亿美元，增速为9.5%，占全球需求比例达35.3%。

功率分立器件的演进路径基本为二极管→晶闸管→MOSFET→IGBT，其中，IGBT是功率半导体新一代中的典型产品。

IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是

由BJT(双极型三极管)和MOSFET(绝缘栅型场效应管)组成的全控-电压

驱动的功率半导体，IGBT既有MOSFET的开关速度快、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点，又有BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的优点，在高压、大电流、高速等方面是其他功

率器件不能比拟的，因而是电力电子领域较为理想的开关器件，也被

誉为“电力电子器件里的CPU”。

根据Yole等相关统计，目前全球功率半导体中约50%是功率IC，

其余的一半是功率分立器件；在功率分立器件销售2017年占比中，MOSFET占比最高，约占31%，其次是二极管/整流桥占比约29%，晶闸

管和BJT等占分立器件约21%，IGBT占比19%，但是其复合增速是所有产品中最快的。

IGBT的价格相对稳定：就算在行业下行的2019年大厂商的出厂价格都没有下降，显示出很健康的价格浮动。总结来看，IGBT芯片的更

新换代相对比较慢，且是渐进式的创新，不断优化升级，具体到某款IGBT产品，可以用到10年之久；同时供给端来看，IGBT行业巨头主

要是德系和日系厂商，风格相对比较保守，不会激进扩张产能和打价

格战。需求稳定且价格波动相对小，即使在半导体整体需求不好的2019。

电路的设计核心在于逻辑设计，可通过EDA等软件，而功率半导

体和模拟IC类似，需要根据实际产品参数进行不断调整与妥协，因此，对工程师的经验要求也更高，优秀的设计师需要10年甚至更长时间的

经验。大学里功率半导体和模拟IC部分教材也基本相当于是过去几十

年从业者的“经验笔记”，并没有像数字集成电路那样相对有“标准范式”，而研发也是通过研发工程师团队不断修改参数权衡性能和成本的过程。

2017年全球IGBT市场规模为52.55亿美元，同比2016年增长16.5%，2018年全球IGBT市场规模在58.36亿美元左右，同比增长11%，在功率半导体各个细分中属于景气度最高的。

我国IGBT行业发展至今，已取得较大进展，虽然仍需大量进口，但已有一部分企业具备规模化生产能力。2010年我国IGBT功率电器模块产量为190万只，2018年增长至1115万只。

国内的IGBT需求增长远超全球增长：根据智研咨询的数据，2018年中国IGBT市场规模为161.9亿元，同比增长22.19%，增速显著高于全球平均水平；受益于新能源车、风电和光伏等我国强势领域的持续发展，预计未来国内IGBT的复合增速继续保持20%以上。

IGBT市场竞争格局较为集中，主要竞争者包括英飞凌、三菱、富士电机、安森美、瑞士ABB等，2017年全球前五大IGBT厂商的份额超过70%，国内企业目前的市场份额普遍偏小。

国产替代空间广阔。目前国内IGBT模块打入全球前10的只有斯达半导，但也仅仅是占全球IGBT模块市场份额2.2%，由于IGBT的下

游应用新能源车、光伏、风电等这些新兴领域，我国在世界上的话语

权高于过去的传统燃油车领域和工控领域，因此在IGBT的增量空间中

有一半以上需求都在中国，未来几年我国的IGBT市场需求占比将从2019年不35%提升到2025年的50%或以上，为我国的IGBT厂商提升份额和竞争力创造了良好的条件，国产IGBT厂商市场份额和业务量的提

升潜力非常大。

按照2019年单车IGBT平均用量为460美元，受益于BEV占比持

续提升，预计2019-2022年单车用量逐年增长至2022年的490美元/车，2023年开始，SIC-MOS的成熟后单车平均IGBT用量逐渐下滑至2025年的430美元/车，2025年预测新能源车销量504万辆（根据国

家新能源汽车产业发展规划——2025年电动乘用车渗透率约25%推算

得出。）

按照以上假设思路，简单测算中国2025年车载IGBT市场规模达

22亿美金，同时算个大数，届时全球新能源车数量预计为国内的3倍（即海外销量为国内的2倍），全球车载IGBT市场规模达66亿美金，相当于再造一个IGBT市场（2019年全球总的IGBT在60亿美金量级）。

风电和光伏中的整流器和逆变器都需要用到IGBT模块。根据能源

局数据，2019年国内光伏装机30.11GW，全球光伏装机115GW。

国内2019年光伏发电量占总发电量3%，未来持续提升潜力大。根据联合国马德里气候变化大会的《中国2050年光伏发展展望》，从2020年至2025年这一阶段开始，中国光伏将启动加速部署；2025年

至2035年，中国光伏将进入规模化加速部署时期，到2050年，光伏

将成为中国第一大电源，约占当年全国用电量的40%左右，未来光伏发展的空间和潜力仍然较大。

风电和光伏2025年对应IGBT的全球需求量级在15亿美金：由前

述智研咨询和英飞凌预计的IGBT总体空间和新能源发电占比可以推算

出（IGBT2018年全球市场空间58亿美金，其中光伏风电等IGBT应用

占比9%），2018年光伏风电IGBT市场空间约5.22亿美金。目前的能

源结构里，太阳能和风能合计占比不足10%。在全球节能减排大背景下，降低对化石能源的依赖，增加太阳能、风能的使用已经成为世界各国

的共识。据BloombergNEF预测，预计2025年全球光伏新增装机接近300GW，风电也比照光伏5年2.5倍左右的增长，则测算风电和光伏2025年对应IGBT的全球需求量级在12-15亿美金。

IGBT是“变频器”的核心部件之一，变频白色家电的推广可以为IGBT的IPM带来稳定的市场。目前白色家电的变频渗透率还有提升空间：根据产业在线网，近年来国内白电变频渗透率在持续提升：1）空

调：2012年到2018年，国内变频空调销量从3016万台提升到6434万台，渗透率从28.94%提升到42.70%；2）冰箱：2012年到2018年，国内变频冰箱销量从363万台提升到1665万台，渗透率从4.80%提升到22.15%；3）洗衣机：2012年到2018年，国内变频洗衣机销量从577万台提升到2163万台，渗透率从10.36%提升到32.97%。Yole预计2022年白色家电变频驱动IGBT市场规模达9.9亿美金，较17年增长22%。

变频白电这块的IGBT国产化低：国内仅有士兰微和华微电子有一些白电IPM模块出货，家电IPM模块虽然单价较低，替换供应商的动力不强，并且下游集中，目前龙头企业的供应商均为日本，美国的企业，例如美的主要是Sanyo、Fairchild；格力/海尔主要是Mitsubishi，还有一些IR、LS等在供应，在供应链安全因为外部环境受到威胁时，国内的IGBT厂商未来在这一块利基市场还是有比较大的替代潜力。

我国变频器行业的市场规模总体呈上升态势。IGBT模块在变频器中不仅起到传统的三极管的作用，亦包含了整流部分的作用。2016年我国变频器行业的市场规模为416.77亿元，平均4年复合增长率为8.74%。2017年我国变频器市场规模约453.2亿元。未来几年，具有高

效节能功能的高压变频器市场将受政策驱动持续增长，到2023年，高压变频器的市场将达到175亿元左右。

逆变式弧焊电源，又称弧焊逆变器，是一种新型的焊接电源。这种电源一般是将三相工频（50赫兹）交流网路电压，先经输入整流器整流和滤波，变成直流，再通过大功率开关电子元件（IGBT）的交替开关作用，逆变成几千赫兹至几万赫兹的中频交流电压，根据国家统计局数据，2018年我国电焊机产量为853.3万台，同比2017年增加了58.46万台。电焊机市场的持续升温亦将保证IGBT需求量逐步增大。

全球工控IGBT下游市场较为分散：根据集邦咨询数据，2019年全球工控市场IGBT市场规模约为140亿元，中国工控市场IGBT市场规模约为30亿元。由于工控市场下游需求分散，单一下游需求的增长难以拉动整体行业需求提升，因此工控IGBT市场需求较为稳定，假设未来每年保持3%的规模增速，预计到2025年全球工控IGBT市场规模将达到170亿元。这一块是IGBT行业的基本盘，需求稳定且波动相对较小。

全球多家功率半导体巨头均有布局下一代基于氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）的功率半导体，为在市场上与传统硅基功率半导体件进行对决奠定基础。

成本下降和产品稳定需要时间验证，国产厂商的核心矛盾是国产

替代。SiCMOSFET产品的稳定性需要进一步验证，根据英飞凌2020年

功率半导体应用大会上专家披露，目前SiCMOSFET真正落地的时间还

非常短，在车载领域才刚开始商用，一些诸如短路耐受时间等技术指

标没有提供足够多的验证，一个高端功率半导体从客户认证到产品试

应用再到产品批量应用要比较长的时间，因此，未来3-5年IGBT还是

主流的高端功率半导体产品，SiC会在部分高端新能源车领域有一些逐步缓慢的渗透。但是对于国内厂商来说，未来5年核心矛盾是国产替

代（龙头市占率从2%到20%）。

因此，目前来看，SiC产业链被国外高度垄断，未来2-3年当SiC

成本由目前是Si基4-5倍下降至2倍，并且国内SIC上下游产业链也

更加成熟、打破国外垄断时，预计SIC才会在国内开始提升渗透率，

并且SiC只是一种基材，未来随着SiC技术的逐渐成熟，也会有SiCIGBT相关产品。

总结来看，未来3-5年SiIGBT还是应用主流，国内厂商的核心逻

辑在于工控家电新能源领域进行国产替代提升份额，5年后SiC基材逐渐侵占Si基材份额的大趋势下，相信国内的技术领先优质的龙头功率

半导体也能够积极储备相关技术和产品，积极拥抱迎接这一行业创新。