中國是全球最大的新能源汽車市場，國產(chǎn)功率半導(dǎo)體未來可期。

作者：六千

2022年上半年中國新能源乘用車占比世界新能源車份額59%，位居全球第一。工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)顯示，我國新能源汽車產(chǎn)量已連續(xù)7年位居世界第一。中國已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場，中國汽車工業(yè)協(xié)會預(yù)測，2022年國內(nèi)新能源汽車銷量將達(dá)到550萬輛。

今年7月，新能源汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)到61.7萬輛和59.3萬輛，同比增長均為1.2倍，2022年前7個月，新能源汽車產(chǎn)銷分別達(dá)到327.9萬輛和319.4萬輛，中國市場新能源汽車的滲透率達(dá)到21.6%。

在新能源汽車的供應(yīng)鏈上電池、電機、電控、功率半導(dǎo)體、視頻傳感器、激光雷達(dá)、控制器、執(zhí)行器件等硬件正在成為新的重要組成部分。對半導(dǎo)體產(chǎn)品需求指數(shù)級的增長與產(chǎn)能擴建速度之間的矛盾導(dǎo)致多家整車企業(yè)曾因為芯片缺貨不得不停產(chǎn)、減配。

供應(yīng)鏈的穩(wěn)定和智能化技術(shù)的加持是頭部新能源車品牌銷量持續(xù)上升的重要因素。在國與國之間科技競爭日趨白熱化之際，實現(xiàn)汽車半導(dǎo)體自主可控迫在眉睫。車規(guī)功率半導(dǎo)體作為新能源汽車的重要組件，無論整車企業(yè)還是功率半導(dǎo)體企業(yè)都在瞄準(zhǔn)這一賽場。

潛力巨大的車規(guī)功率半導(dǎo)體市場

由于新能源汽車電池動力模塊都需要功率半導(dǎo)體，混合動力汽車的功率器件占比增至40%，純電動汽車的功率器件占比增至55%。按照純電動汽車半導(dǎo)體單車價值750美元計算，功率半導(dǎo)體單車價值量約為455美元，相比傳統(tǒng)汽車新能源車隊功率半導(dǎo)體需求提升接近9倍。在眾多被新能源汽車帶動的半導(dǎo)體產(chǎn)品中，汽車功率器件市場成為受益最大的賽道之一。

新能源汽車動力總成的簡化示意圖，來源：Amoker

根據(jù)英飛凌給出的數(shù)據(jù)，插混合純電車型中，電動機成為了主要的動力輸出來源，功率半導(dǎo)體的平均價值量上升到330美元，整體單車半導(dǎo)體含量也上升至834美元。因此在汽車的電動化進程中，功率半導(dǎo)體的用量和價值量增長十分顯著。其中最具代表性的兩類功率器件為IGBT和MOSFET。

IGBT作為一種耐高壓、高頻的電力電子開關(guān)器件，在汽車上的應(yīng)用主要以高壓電能變換為主，最核心的應(yīng)用為主驅(qū)逆變。其余應(yīng)用也包括車載OBC及電池管理/車載空調(diào)/轉(zhuǎn)向助力等高壓輔助系統(tǒng)，此外也應(yīng)用于各類直流和交流充電樁．

MOSFET則廣泛應(yīng)用于汽車上的低壓用電器，如電動座椅調(diào)節(jié)、雨刷器等所用的直流電機、LED照明、電池電路保護等應(yīng)用。車規(guī)IGBT模塊承受電壓高、過電流大，在汽車電動化進程中價值量提升最為明顯；MOSFET應(yīng)用更為廣泛，高端車型用量可達(dá)400個，隨著汽車高端化和智能化趨勢，車載用電器將日益增多。

據(jù)Omida預(yù)測，2019年中國功率半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)到177億美金，占比全球市場比例高達(dá)38%，2024年市場規(guī)模有望達(dá)到206億美金。

車廠進入功率半導(dǎo)體賽道

在新能源汽車的競爭中，汽車企業(yè)如何在成本控制和供應(yīng)鏈能力上取得領(lǐng)先是關(guān)鍵之一。要發(fā)展新能源汽車，就繞不開功率半導(dǎo)體。為此，近年來大批新能源汽車企業(yè)紛紛扎進這一領(lǐng)域。

車廠進入造功率半導(dǎo)體主要有兩種類型，一種是類似比亞迪半導(dǎo)體，依靠自有整車平臺進行生產(chǎn)，目前比亞迪半導(dǎo)體已經(jīng)實現(xiàn)了累計逾百萬輛的IGBT模塊裝車量。但由于功率半導(dǎo)體器件進入有一定門檻，更多的車廠選擇通過合資的方式實現(xiàn)快速量產(chǎn)。

上汽集團與英飛凌公司合資設(shè)立上汽英飛凌，上汽英飛凌已經(jīng)大批量生產(chǎn)車規(guī)級IGBT，并廣泛應(yīng)用于國內(nèi)眾多新能源汽車。東風(fēng)汽車與中國中車聯(lián)合成立的智新半導(dǎo)體，智新半導(dǎo)體于2021年7月正式將IGBT生產(chǎn)線投入量產(chǎn)，該產(chǎn)線以第六代IGBT技術(shù)為基礎(chǔ)，首批下線的IGBT模塊將搭載于東風(fēng)風(fēng)神、嵐圖等自主品牌車型上。據(jù)悉，智新半導(dǎo)體建成的一期年產(chǎn)能為30萬只，二期建成后，年產(chǎn)能將達(dá)120萬只。與此同時，智新半導(dǎo)體碳化硅模塊也已進入研發(fā)階段。

2021年5月吉利汽車旗下威睿電動汽車與芯聚能半導(dǎo)體，2022年4月該公司宣布“芯聚能碳化硅主驅(qū)模塊”成功登陸“smart精靈#1”量產(chǎn)純電動車，成為內(nèi)地第一批由第三方提供的、進入量產(chǎn)乘用車的碳化硅主驅(qū)模塊，也標(biāo)志著芯聚能半導(dǎo)體碳化硅模塊和使用碳化硅模塊的控制器均已進入量產(chǎn)狀態(tài)。

2022年8月理想汽車與國內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)先企業(yè)湖南三安半導(dǎo)體共同出資組建的蘇州斯科半導(dǎo)體公司打造，預(yù)計2022年內(nèi)竣工后進入設(shè)備安裝和調(diào)試階段，2023年上半年啟動樣品試制，2024年正式投產(chǎn)后預(yù)計產(chǎn)能將逐步提升并最終達(dá)到240萬只碳化硅半橋功率模塊的年生產(chǎn)能力。

傳統(tǒng)功率器件大廠志在千里

除了造車新勢力，國內(nèi)傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體大廠也選擇在汽車功率半導(dǎo)體賽道上深耕，如斯達(dá)半導(dǎo)、中車時代、士蘭微等，這幾家企業(yè)都已經(jīng)正處于快速市場化階段。

斯達(dá)半導(dǎo)整體進展相對較快，該公司的產(chǎn)品在一些中小功率的電子電控上已經(jīng)有批量應(yīng)用，但在超過100kW的中大功率電子電控產(chǎn)品上應(yīng)用比較少。據(jù)斯達(dá)半導(dǎo)發(fā)布的2021年財報顯示，斯達(dá)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(dá)半導(dǎo)基于第六代TrenchFieldStop技術(shù)的650V/750V車規(guī)級IGBT模塊新增多個雙電控混動以及純電動車型的主電機控制器平臺定點，1200V車規(guī)級IGBT模塊新增多個800V系統(tǒng)純電動車型的主電機控制器項目定點。同時基于第七代微溝槽TrenchFieldStop技術(shù)的新一代車規(guī)650V/750V/1200VIGBT芯片研發(fā)成功，預(yù)計2022年開始批量供貨。

中車時代建有6英寸雙極器件、8英寸IGBT和6英寸碳化硅的產(chǎn)業(yè)化基地，現(xiàn)有4英寸碳化硅芯片線年10000片/年的能力。中車時代主要以新能源車低壓IGBT為主，現(xiàn)已獲得廣汽、東風(fēng)等車廠的批量訂單。此前理想汽車由于英飛凌IGBT產(chǎn)品供應(yīng)不上，中車時代的IGBT憑借在成本和交期方面的優(yōu)勢，成功在2021年5月進入理想汽車供應(yīng)鏈。

4月12日，中車時代半導(dǎo)體擬投資4.62億元進行碳化硅芯片生產(chǎn)線技術(shù)能力提升建設(shè)項目，項目建設(shè)工期24個月。項目建成達(dá)產(chǎn)后現(xiàn)有4英寸碳化硅芯片線將會提升到6英寸，產(chǎn)量將提升至25000片/年。

士蘭微基于公司自主研發(fā)的V代IGBT芯片的電動汽車主電機驅(qū)動模塊，已在國內(nèi)多家客戶通過測試，并已在部分客戶批量供貨。目前公司正在加快汽車級和工業(yè)級功率模塊產(chǎn)能的建設(shè)，預(yù)計今后公司PIM模塊的營業(yè)收入將快速成長。據(jù)士蘭微相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該公司的IGBT模塊B1、B3已進入批量供貨階段，

華潤微功率器件事業(yè)群加快6英寸IGBT產(chǎn)品升級以及8英寸IGBT技術(shù)平臺開發(fā)和產(chǎn)品系列化研發(fā)，IGBT模塊積極拓展汽車電子領(lǐng)域等中高端市場的頭部客戶以國際汽車大廠審核為契機，積極推進汽車電子體系建設(shè)，參照車業(yè)項目流程，進行產(chǎn)品立項研發(fā)及AEC-Q101體系考核，完善車規(guī)級產(chǎn)品體系與供應(yīng)能力。ICVIEWS了解到，華潤微預(yù)計將在今年年底推出車規(guī)級功率器件。

捷捷微電此前表示，汽車電子將成為公司未來重點拓展的市場之一。目前，捷捷微電在與中科院聯(lián)合攻堅以搭建800V～1200V車規(guī)級碳化硅MOSFET，搭建650V及以上車規(guī)級IGBT平臺。8月16日，捷捷微電功率半導(dǎo)體“車規(guī)級”封測產(chǎn)業(yè)化項目已開工，正在進行廠房等基礎(chǔ)設(shè)施和配套的建設(shè)，建設(shè)期在2年左右。

共同吹起汽車功率半導(dǎo)體國產(chǎn)化的號角　

造車新勢力新造車品牌需求量相對較小，對半導(dǎo)體大廠的議價權(quán)相對較弱，出于成本控制和供應(yīng)鏈保障的原因，造車新勢力在功率半導(dǎo)體產(chǎn)品上已經(jīng)向國內(nèi)的廠商打開了大門。

目前，零跑汽車導(dǎo)入了士蘭微的產(chǎn)品。士蘭微的IGBT模塊B1采用IGBT4芯片，適用30-60kW的電動汽車，即A00級車，被零跑T03大量采用。

小鵬汽車導(dǎo)入了中車時代的產(chǎn)品。而在此之前，小鵬汽車和理想汽車類似，同時還評估了包括斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪半導(dǎo)體等在內(nèi)的多家本土半導(dǎo)體企業(yè)的IGBT供應(yīng)能力。

無論是造車新勢力下場，還是傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體大廠發(fā)力車規(guī)賽道，可以確定的是，國產(chǎn)車與國內(nèi)半導(dǎo)體廠商的合作與溝通正在變得更加密切。這對于國產(chǎn)汽車和國產(chǎn)半導(dǎo)體廠商都是件好事。

編輯：黃飛

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