（電子發燒友報道/章鷹）新能源汽車大熱！8月18日，福布斯中國發布了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品制造行業。在一個不確定性與日俱增的時代，碳中和轉型已成為世界各國為數不多的共識和戰略目標。中國企業在光伏、風電等可再生能源和電動汽車上下游產業的深耕與積累，其全球范圍內的影響力和創新力，正幫助他們迅速崛起。”比亞迪在今年3月份宣布，停止燃油汽車的整車生產，重點發展純電動和插電式混合動力汽車。上半年，比亞迪實現新能源汽車總銷量64萬臺，超過2021全年銷量，市值已破萬億。

圖片來自比亞迪官網

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布會上表示，今年以來，中國新能源汽車產業克服疫情多點散發等重重困難，實現了平穩快速發展。上半年，新能源汽車產銷分別完成266.1萬輛和260萬輛，同比均增長1.2倍，市場滲透率為21.6%。

特別值得關注的是，中國汽車出口已經位列全球第二，據中汽協的數據顯示，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，汽車出口連續創歷史新高，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，環比增長89.9%，同比增長37.6%，呈現快速增長勢頭。

圖：汽車半導體國產化率 電子發燒友拍攝

在中國新能源汽車呈現產銷兩旺的大好形勢下，在車用半導體領域，國產功率器件廠商、車規級MCU占有率卻并不高。8月18日，華潤微副總裁馬衛清在2022世界半導體大會上表示，2021年，中國生產汽車2600萬輛，占世界總產量三分之一，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。但是目前中國車規級芯片的國產自主率僅僅1%到8%。其中以安世半導體、華潤微、斯達半導體、揚杰半導體主攻的車用功率半導體，國產自主率只有8%，車用MCU、GPU、FPGA領域國產自主率小于1%。到底是什么原因導致中國廠商車用IGBT上車難？本文進行詳細分析。

功率半導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

傳統內燃機汽車中，電氣系統電源通常來源12V蓄電池，功率管理、轉換需求在 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/整流橋轉向 IGBT 模塊、SiC 以及 SJ MOSFET，單車功率半導體價值因此而提升。

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

根據Garnter預測，2022年全球半導體收入預計達到6760億美元，相比2021年增長13.6%。汽車半導體需求快速增長，其中汽車應用市場的器件供應鏈仍受到限制，這一情況可能會延遲到2023年，尤其是IGBT、微控制器（MCU），電源管理芯片和穩壓器。國內供應鏈消息，2021年起車用半導體中的功率元件、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揮著至關重要的作用，是電動汽車及充電樁等設備的核心技術部件。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%。目前全球現階段IGBT產業中，前五大玩家為英飛凌、三菱、富士電機、安森美和賽米控。據佐思汽研統計，國內 2019 年汽車 IGBT 出貨量中，英飛凌處于絕對領先位置，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供不應求已有愈演愈烈之勢，車規級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，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，這些訂單當中超過五成是汽車相關半導體產品，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。

圖：華潤微副總裁馬衛清 電子發燒友拍攝

華潤微電子副總裁馬衛清表示，產品應用結構在變化，半導體應用轉型勢在必行，汽車細分市場是功率半導體IDM核心賽道。“國外大廠依靠其產品領銜和應用高端，保持著較好的增長和規模領先。而國內功率器件相關企業是誰先推動市場應用升級與產品優化，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和低速電動車產品，預計在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方面實現突破。”

車用IGBT、MOSFET領域，國產廠商實現哪些突破？

行業專家認為，車規級IGBT生產壁壘還是比較高的，主要體現在三個方面：一是產品壁壘；二是工藝壁壘；三是認證周期長、替換成本高、具備經驗曲線效應，行業先發優勢明顯。比如車規級IGBT認證比較嚴格。車規級IGBT需滿足可靠性標準、質量管理標準、功能安全標準，才有資格進入一級汽車廠商的供應鏈，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，由于國外供應鏈無法滿足中國市場需求，本土供應商發展機遇全面顯現。特別是以蔚來、小鵬、理想為代表的造車新勢力開始轉向本土供應商。

國產車載IGBT拐點到來，據統計，2022年第一季度國內出貨量前五的功率半導體器件供貨商中，已經有三家本土企業上榜。分別是斯達半導體、比亞迪半導體、時代電氣，三家合計裝機量占比達40%。

國產功率半導體廠商在IGBT領域最新進展

圖：電子發燒友根據公開資料制圖

比亞迪官網顯示，國內供應商中，比亞迪半導體IGBT產能至2021年6月已接近滿產，其與時代電氣的新增晶圓產線均處于早期建設階段，沒有額外產能釋放。比亞迪半導體功率半導體產品中心高級市場經理孫允帥透露，比亞迪半導體基于高密度 Trench FS的 IGBT 5.0 技術已實現量產，IGBT5.0（Trecnch FS IGBT）采用了微溝槽結構及復合場中止技術，實現了超低的導通損耗和開關損耗，并且由于經過極致調教的復合場終止技術，實現了軟關斷。同時，公司正在積極布局新一代 IGBT 技術，致力于進一步提高 IGBT 芯片的電流密度，提升功率半導體的可靠性，降低產品成本，提高應用系統的整體功率密度。

8月18日，華潤微電子發布半年報，公司實現營業收入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，實現批量供應汽車空調市場頭部客戶，在光伏、UPS、充電樁等領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，市場應用升級成效顯著。

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

馬衛清表示，華潤微電子未來對車規級的工藝平臺做出新規劃，主要從四個方面加強車規特色工藝研發。一、深槽隔離（DTI）工藝技術；二、數字隔離工藝技術；三、車規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、工控會逐步轉向車規。

斯達半導體在IGBT領域，進展順利。這家公司的2021年財報顯示，營業收入達到17.07億元，同比增長77.22%；實現歸屬于上市公司股東的凈利潤3.98億元。在2021年，斯達半導生產的應用于主電機控制器的車規級IGBT模塊持續放量，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、充電樁、電子助力轉向等新能源汽車半導體器件份額進一步提高。斯達半導體還表示，應用于主電機控制器的車規級IGBT模塊2021年開始大批量配套海外市場，預計2022年海外市場份額將會進一步提高。

時代電氣在2022年第二季度業績預報中披露，IGBT、SiC產線穩步爬坡，客戶端進展持續突破。公司IGBT二期產能利用率已接近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A級車以上品牌進展最為領先。

揚杰科技也表示，產品在汽車電子、清潔能源等新興應用領域持續快速放量，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

今年半導體應用市場發生結構性變化，消費電子需求下滑，而汽車電子、綠色能源和工業控制等領域保持穩健增長。

行業專家指出，汽車整車廠和Tier1在選擇功率半導體供貨商主要看兩點：一是可靠性和穩定性第一，性能第二；二是具備穩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、比亞迪半導體、華潤微、聞泰科技都被看好。中信證券的預測是，在供需偏緊背景下，國內 IGBT 廠商迎來份額加速提升機遇，2022 年底國產化率有望從20%提升至30%。車用IGBT也會迎來上升期，我們期待國內廠商未來2年在IGBT的中高端市場實現新的突破。