電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/章鷹）新能源汽車大熱！8月18日，福布斯中國發(fā)布了2022中國最佳CEO榜單，來自比亞迪的王傳福和寧德時代的曾毓群分列第一、第二名。福布斯中國網(wǎng)站這樣評價：“今年排名前三的CEO分別來自新能源汽車制造、電池和太陽能單晶硅光伏產(chǎn)品制造行業(yè)。在一個不確定性與日俱增的時代，碳中和轉(zhuǎn)型已成為世界各國為數(shù)不多的共識和戰(zhàn)略目標(biāo)。中國企業(yè)在光伏、風(fēng)電等可再生能源和電動汽車上下游產(chǎn)業(yè)的深耕與積累，其全球范圍內(nèi)的影響力和創(chuàng)新力，正幫助他們迅速崛起?！北葋喌显诮衲?月份宣布，停止燃油汽車的整車生產(chǎn)，重點發(fā)展純電動和插電式混合動力汽車。上半年，比亞迪實現(xiàn)新能源汽車總銷量64萬臺，超過2021全年銷量，市值已破萬億。

新能源汽車熱度居高不下。近日，工信部總工程師田玉龍在國新辦發(fā)布會上表示，今年以來，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)克服疫情多點散發(fā)等重重困難，實現(xiàn)了平穩(wěn)快速發(fā)展。上半年，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成266.1萬輛和260萬輛，同比均增長1.2倍，市場滲透率為21.6%。

特別值得關(guān)注的是，中國汽車出口已經(jīng)位列全球第二，據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù)顯示，上半年，整個中國品牌新能源汽車的海外銷量總計為20.2萬輛，同比增長130%。2022年7月，汽車出口連續(xù)創(chuàng)歷史新高，全年出口將有望超過240萬輛。其中，新能源汽車出口5.4萬輛，環(huán)比增長89.9%，同比增長37.6%，呈現(xiàn)快速增長勢頭。

在中國新能源汽車呈現(xiàn)產(chǎn)銷兩旺的大好形勢下，在車用半導(dǎo)體領(lǐng)域，國產(chǎn)功率器件廠商、車規(guī)級MCU占有率卻并不高。8月18日，華潤微副總裁馬衛(wèi)清在2022世界半導(dǎo)體大會上表示，2021年，中國生產(chǎn)汽車2600萬輛，占世界總產(chǎn)量三分之一，其中新能源汽車354萬輛，超過全球銷量二分之一，預(yù)計2025年全球新能源汽車銷量可達1800萬輛，中國可達到900萬輛。但是目前中國車規(guī)級芯片的國產(chǎn)自主率僅僅1%到8%。其中以安世半導(dǎo)體、華潤微、斯達半導(dǎo)體、揚杰半導(dǎo)體主攻的車用功率半導(dǎo)體，國產(chǎn)自主率只有8%，車用MCU、GPU、FPGA領(lǐng)域國產(chǎn)自主率小于1%。到底是什么原因?qū)е轮袊鴱S商車用IGBT上車難？本文進行詳細分析。

功率半導(dǎo)體在新能源汽車市場價值顯著提升 國際大廠壟斷主要供貨渠道傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中，電氣系統(tǒng)電源通常來源12V蓄電池，功率管理、轉(zhuǎn)換需求在 10kW 以下，低價值量的低壓低功率器件即可滿足需求， 單車功率半導(dǎo)體總成本約在71美元左右。而混合動力/電動車集成了高壓動力電池（通常144V或336V），電機驅(qū)動功率為20-150kW。更高的電壓、功率需求帶動整車主流器件類型從低壓 MOSFET、二極管/整流橋轉(zhuǎn)向 IGBT 模塊、SiC 以及 SJ MOSFET，單車功率半導(dǎo)體價值因此而提升。

根據(jù)Strategy Analytics統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車中的半導(dǎo)體成本合計金額為338美元，其中功率半導(dǎo)體價值為71美元，占比為21%；而純電動汽車中的半導(dǎo)體成本合計為704美元，其中功率半導(dǎo)體價值高達387美元，占比顯著提升到55%，相比傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車，單車價值量提升5倍。

根據(jù)Garnter預(yù)測，2022年全球半導(dǎo)體收入預(yù)計達到6760億美元，相比2021年增長13.6%。汽車半導(dǎo)體需求快速增長，其中汽車應(yīng)用市場的器件供應(yīng)鏈仍受到限制，這一情況可能會延遲到2023年，尤其是IGBT、微控制器（MCU），電源管理芯片和穩(wěn)壓器。國內(nèi)供應(yīng)鏈消息，2021年起車用半導(dǎo)體中的功率元件、微控制器（MCU）最為缺乏，且直至2022年情況都未見明顯改善。

IGBT模塊在電動汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電動汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動汽車成本將近10%，僅次于電池，占充電樁成本約20%。目前全球現(xiàn)階段IGBT產(chǎn)業(yè)中，前五大玩家為英飛凌、三菱、富士電機、安森美和賽米控。據(jù)佐思汽研統(tǒng)計，國內(nèi) 2019 年汽車 IGBT 出貨量中，英飛凌處于絕對領(lǐng)先位置，占49.2%；排在第二和第三位分別是比亞迪和斯達，份額分別為 20.0%和16.6%。

目前，IGBT供不應(yīng)求已有愈演愈烈之勢，車規(guī)級IGBT的缺口已達50%甚至更高。英飛凌、安森美的IGBT供貨周期高達50周。英飛凌首席營銷官Helmut Gassel在近期接受媒體采訪時表示，包括尚未確認的訂單在內(nèi)，2022年Q1英飛凌積壓的訂單金額從去年四季度的310億歐元增長到370億歐元，這些訂單當(dāng)中超過五成是汽車相關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)品，75%的訂單在未來12個月才能交貨。目前看來，英飛凌的積壓訂單已超過自身的交付能力。

華潤微電子副總裁馬衛(wèi)清表示，產(chǎn)品應(yīng)用結(jié)構(gòu)在變化，半導(dǎo)體應(yīng)用轉(zhuǎn)型勢在必行，汽車細分市場是功率半導(dǎo)體IDM核心賽道。“國外大廠依靠其產(chǎn)品領(lǐng)銜和應(yīng)用高端，保持著較好的增長和規(guī)模領(lǐng)先。而國內(nèi)功率器件相關(guān)企業(yè)是誰先推動市場應(yīng)用升級與產(chǎn)品優(yōu)化，誰的資源獲得更多，則增長越好。去年我們重點布局了車用的空調(diào)和低速電動車產(chǎn)品，預(yù)計在2022至2024年重點布局車身及新能源車，爭取在2025年在安全及動力系統(tǒng)方面實現(xiàn)突破?！?/p>

車用IGBT、MOSFET領(lǐng)域，國產(chǎn)廠商實現(xiàn)哪些突破？行業(yè)專家認為，車規(guī)級IGBT生產(chǎn)壁壘還是比較高的，主要體現(xiàn)在三個方面：一是產(chǎn)品壁壘；二是工藝壁壘；三是認證周期長、替換成本高、具備經(jīng)驗曲線效應(yīng)，行業(yè)先發(fā)優(yōu)勢明顯。比如車規(guī)級IGBT認證比較嚴(yán)格。車規(guī)級IGBT需滿足可靠性標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)、功能安全標(biāo)準(zhǔn)，才有資格進入一級汽車廠商的供應(yīng)鏈，認證周期一般至少2年。

IGBT 市場長期被英飛凌、富士電機、三菱電機等海外公司壟斷。但近兩年，由于國外供應(yīng)鏈無法滿足中國市場需求，本土供應(yīng)商發(fā)展機遇全面顯現(xiàn)。特別是以蔚來、小鵬、理想為代表的造車新勢力開始轉(zhuǎn)向本土供應(yīng)商。

國產(chǎn)車載IGBT拐點到來，據(jù)統(tǒng)計，2022年第一季度國內(nèi)出貨量前五的功率半導(dǎo)體器件供貨商中，已經(jīng)有三家本土企業(yè)上榜。分別是斯達半導(dǎo)體、比亞迪半導(dǎo)體、時代電氣，三家合計裝機量占比達40%。

國產(chǎn)功率半導(dǎo)體廠商在IGBT領(lǐng)域最新進展

圖：電子發(fā)燒友根據(jù)公開資料制圖

比亞迪官網(wǎng)顯示，國內(nèi)供應(yīng)商中，比亞迪半導(dǎo)體IGBT產(chǎn)能至2021年6月已接近滿產(chǎn)，其與時代電氣的新增晶圓產(chǎn)線均處于早期建設(shè)階段，沒有額外產(chǎn)能釋放。比亞迪半導(dǎo)體功率半導(dǎo)體產(chǎn)品中心高級市場經(jīng)理孫允帥透露，比亞迪半導(dǎo)體基于高密度 Trench FS的 IGBT 5.0 技術(shù)已實現(xiàn)量產(chǎn)，IGBT5.0（Trecnch FS IGBT）采用了微溝槽結(jié)構(gòu)及復(fù)合場中止技術(shù)，實現(xiàn)了超低的導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，并且由于經(jīng)過極致調(diào)教的復(fù)合場終止技術(shù)，實現(xiàn)了軟關(guān)斷。同時，公司正在積極布局新一代 IGBT 技術(shù)，致力于進一步提高 IGBT 芯片的電流密度，提升功率半導(dǎo)體的可靠性，降低產(chǎn)品成本，提高應(yīng)用系統(tǒng)的整體功率密度。

8月18日，華潤微電子發(fā)布半年報，公司實現(xiàn)營業(yè)收入51.46億元，同比增長15.51%，凈利潤13.54億元，同比增長26.82%，其中IGBT營收同比增長超過七成，實現(xiàn)批量供應(yīng)汽車空調(diào)市場頭部客戶，在光伏、UPS、充電樁等領(lǐng)域銷售額去年同期增長8倍以上。其中光伏IGBT在全球頭部客戶認證通過并批量供應(yīng)，市場應(yīng)用升級成效顯著。

華潤微表示，2022年上半年行業(yè)市場增速放緩，消費電子市場萎縮，但新興應(yīng)用領(lǐng)域增幅較大。公司在上半年，在工業(yè)、汽車、通信類市場的銷售占比進一步提升，預(yù)計較年初提高約10個百分點。

馬衛(wèi)清表示，華潤微電子未來對車規(guī)級的工藝平臺做出新規(guī)劃，主要從四個方面加強車規(guī)特色工藝研發(fā)。一、深槽隔離（DTI）工藝技術(shù)；二、數(shù)字隔離工藝技術(shù)；三、車規(guī)MEMS工藝；四、背面引出型BCD工藝。華潤微的特色工藝從原來民用、工控會逐步轉(zhuǎn)向車規(guī)。

斯達半導(dǎo)體在IGBT領(lǐng)域，進展順利。這家公司的2021年財報顯示，營業(yè)收入達到17.07億元，同比增長77.22%；實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤3.98億元。在2021年，斯達半導(dǎo)生產(chǎn)的應(yīng)用于主電機控制器的車規(guī)級IGBT模塊持續(xù)放量，合計配套超過60萬輛新能源汽車，其中A級及以上車型配套超過15萬輛，同時公司在車用空調(diào)、充電樁、電子助力轉(zhuǎn)向等新能源汽車半導(dǎo)體器件份額進一步提高。斯達半導(dǎo)體還表示，應(yīng)用于主電機控制器的車規(guī)級IGBT模塊2021年開始大批量配套海外市場，預(yù)計2022年海外市場份額將會進一步提高。

時代電氣在2022年第二季度業(yè)績預(yù)報中披露，IGBT、SiC產(chǎn)線穩(wěn)步爬坡，客戶端進展持續(xù)突破。公司IGBT二期產(chǎn)能利用率已接近90%，相較Q1進一步提升，且良品率已達80%。公司在廣汽、理想、小鵬等國內(nèi)A級車以上品牌進展最為領(lǐng)先。

揚杰科技也表示，產(chǎn)品在汽車電子、清潔能源等新興應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)快速放量，今年上半年，MOSFET、IGBT、SiC等新品的銷售收入同比增長均超過100%。

小結(jié)今年半導(dǎo)體應(yīng)用市場發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化，消費電子需求下滑，而汽車電子、綠色能源和工業(yè)控制等領(lǐng)域保持穩(wěn)健增長。

行業(yè)專家指出，汽車整車廠和Tier1在選擇功率半導(dǎo)體供貨商主要看兩點：一是可靠性和穩(wěn)定性第一，性能第二；二是具備穩(wěn)定和長期的供貨能力。自有晶圓廠的IDM 廠商士蘭微、時代電氣、比亞迪半導(dǎo)體、華潤微、聞泰科技都被看好。中信證券的預(yù)測是，在供需偏緊背景下，國內(nèi) IGBT 廠商迎來份額加速提升機遇，2022 年底國產(chǎn)化率有望從20%提升至30%。車用IGBT也會迎來上升期，我們期待國內(nèi)廠商未來2年在IGBT的中高端市場實現(xiàn)新的突破。