國家政策鼓勵車規(guī)級半導(dǎo)體發(fā)展，IGBT已成為新能源汽車核心部件

國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)比亞迪、斯達、中車時代三強領(lǐng)跑，多家直追的趨勢

汽車半導(dǎo)體技術(shù)與市場論壇2021將于6月24-25長沙舉辦，中車時代電氣、中芯紹興、法國SOITEC、晶方科技等將作大會報告，探討汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)與發(fā)展機遇，并將安排重點半導(dǎo)體企業(yè)和園區(qū)的參觀考察。

IGBT被稱為功率半導(dǎo)體器件中的“心臟”，在新能源汽車、鐵路、智能電網(wǎng)、可再生能源電力逆變器、家用電器等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。2021年3月11日，十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要發(fā)布。鼓勵半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2020年9月，國家發(fā)改委等四部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長點增長極的指導(dǎo)意見》，明確提出要“聚焦新能源裝備制造卡脖子問題，加快IGBT等核心技術(shù)部件研發(fā)”。

2020年12月，國家鼓勵的集成電路企業(yè)和軟件企業(yè)的企業(yè)所得稅減免政策，最高可免10年所得稅。如此密集的支持政策的發(fā)布，可見國內(nèi)對解決關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”問題的決心，其中車規(guī)級絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）就是一處重要的突破口。

亞化咨詢認為，IGBT正迎來新能源汽車爆發(fā)機遇。

近年來中國的IGBT需求迎來了爆發(fā)式增長，但是自給程度低。中國已經(jīng)承諾，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和，IGBT的能源利用效率高，發(fā)展IGBT也有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。

截止2021年第一季度，新能源汽車相關(guān)市場已成為IGBT的最大應(yīng)用市場，占國內(nèi)IGBT總市場規(guī)模的30%以上。并且，隨著車用半導(dǎo)體在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中占比的提升，車規(guī)級IGBT的市場將會逐年上升。

同時，IGBT也是新能源汽車除電池之外成本第二高的元器件。車規(guī)級IGBT模塊成本已占到新能源整車電控中的44%，占到充電樁成本的20%；根據(jù)亞化調(diào)研，IGBT目前在插電混動車型上的成本約為2500~3500元，純電動車單車IGBT成本為2000~4000元，豪華車的IGBT用量價值則在5000元以上。

IGBT對汽車的重要性已不言而喻，隨著汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化的持續(xù)推進，全球?qū)囈?guī)級IGBT產(chǎn)品的需求仍在持續(xù)擴大。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2021年一季度我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別為53.3萬輛和51.5萬輛，同比分別增長3.2倍和2.8倍；全年銷量預(yù)計達到200萬臺左右，同比預(yù)計增長70%；良好的市場環(huán)境，將加速車規(guī)級IGBT放量。

目前，中國使用的IGBT器件約90%依賴進口，其中絕大部分由英飛凌，三菱，富士，安森美半導(dǎo)體，ABB等公司提供。

而國內(nèi)企業(yè)也在奮起直追，目前已經(jīng)形成比亞迪半導(dǎo)體、中車時代電氣、斯達半導(dǎo)體等包含車規(guī)級IGBT生產(chǎn)線的企業(yè)。

士蘭微、宏微科技、華微電子、華大半導(dǎo)體、中科君芯、達新半導(dǎo)體、深圳芯能、東風(fēng)公司（智新半導(dǎo)體）等企業(yè)也開始布局IGBT產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)逐漸呈現(xiàn)三強領(lǐng)跑，多家直追的趨勢。

1.比亞迪半導(dǎo)體

比亞迪在電動汽車IGBT業(yè)務(wù)上堪稱國內(nèi)的王者。根據(jù)NE時代的數(shù)據(jù)，2019年國內(nèi)新能源汽車IGBT使用量中，比亞迪位居第二。1995年，畢業(yè)于中南大學(xué)冶金物理化學(xué)專業(yè)的王傳福成立比亞迪，主營充電電池制造。

2003年，比亞迪汽車成立。2004年，比亞迪旗下獨立子公司深圳比亞迪微電子有限公司成立。2005年，比亞迪微電子成立IGBT研發(fā)團隊。2008年，比亞迪花費2．7億元收購寧波中緯晶圓代工廠，正式開始自主研發(fā)IGBT芯片。

2009年，比亞迪研發(fā)出首款自主研發(fā)的IGBT 1.0芯片，2.0代芯片、2.5代芯片分別于2012年、2015年推出，并開始廣泛應(yīng)用到比亞迪的商用車上。

2018年12月，比亞迪發(fā)布IGBT 4.0技術(shù)，宣稱在綜合損耗、電流輸出能力、溫度循環(huán)壽命等指標(biāo)上，均優(yōu)于當(dāng)時的主流產(chǎn)品。

2020年4月14日，比亞迪改組了專注IGBT業(yè)務(wù)的比亞迪微電子有限公司，設(shè)立比亞迪半導(dǎo)體有限公司，并將安排科創(chuàng)板獨立上市。

目前，比亞迪是我國唯一一家擁有IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈的車企，其同時覆蓋IGBT芯片設(shè)計和制造、IGBT模組設(shè)計和制造、質(zhì)控平臺和新能源汽車應(yīng)用等各個環(huán)節(jié)。

截止目前，比亞迪IGBT產(chǎn)品主要用于自家新能源汽車上。數(shù)據(jù)顯示，2019年，比亞迪供應(yīng)的IGBT模塊達到19.4萬套，其中約77%為自用，大約有4萬多套為對外供應(yīng)。

目前比亞迪的計劃是，成立“比亞迪半導(dǎo)體有限公司”后，逐步將IGBT外供比例提升至50%以上。為滿足市場需求，比亞迪已在加快產(chǎn)能布局。

2020年3月，比亞迪總投資10億元的IGBT長沙項目正式動工，計劃建成年產(chǎn)25萬片8英寸新能源汽車電子芯片生產(chǎn)線，投產(chǎn)后可滿足年裝車50萬輛新能源汽車的產(chǎn)能需求。

2.斯達半導(dǎo)體在全球IGBT供應(yīng)商Top 10榜單中，斯達半導(dǎo)是唯一入圍的中國企業(yè)，其2019年在全球范圍內(nèi)的市占率為2.5%。

根據(jù)Wind數(shù)據(jù)，2020年IGBT是斯達半導(dǎo)的主營業(yè)務(wù)，也是其主要營收來源。其IGBT模塊超過600種，電壓等級涵蓋100-3300V，電流等級涵蓋10-3600A；主要以1200V IGBT模塊為主。

根據(jù)斯達半導(dǎo)財報，2020年斯達半導(dǎo)生產(chǎn)的汽車級IGBT模塊合計配套超過20萬輛新能源汽車，同時在車用空調(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；基于第六代Trench Field Stop技術(shù)的1200V IGBT芯片在12寸產(chǎn)線上開發(fā)成功并開始批量生產(chǎn)；應(yīng)用于新能源汽車的車規(guī)級SiC模塊獲得國內(nèi)外多家著名車企和Tier1客戶的項目定點。

2020年，斯達半導(dǎo)體SiC汽車級模塊通過宇通客車定點，計劃于2021年開始大批量裝車。因應(yīng)市場發(fā)展需求，斯達半導(dǎo)體募投擴產(chǎn)項目投產(chǎn)后可達年產(chǎn)120萬個新能源汽車用IGBT模塊；同時通過子公司StarPower Europe AG進行全球化布局。

今年一季度斯達半導(dǎo)體營收、凈利潤再創(chuàng)歷史新高，分別為3.25億元、0.75億元，分別同比增長135.7%、177.2%，其中來自新能源車、工控等的旺盛需求成為主要驅(qū)動力。

3.中車時代電氣在 IGBT 領(lǐng)域，中車時代電氣目前已實現(xiàn) 650V-6500V IGBT全電壓范圍覆蓋，并且 自主設(shè)計、建造了全球首條 8 英寸高壓 IGBT 芯片專業(yè)生產(chǎn)線，攻克了高壓 IGBT 制造關(guān)鍵技術(shù)和成套工藝，是國內(nèi)唯一自主掌握高鐵動力 IGBT 芯片及模塊技術(shù)的企業(yè)。

2020年9月，中車時代電氣下線了國內(nèi)首條8英寸車規(guī)級IGBT芯片生產(chǎn)線，基于其第6代IGBT技術(shù)的8英寸IGBT產(chǎn)能可達24萬片/年。在今年4月上海車展上，中車時代電氣正式發(fā)布助力汽車電動化、輕量化、智能網(wǎng)聯(lián)化的C-Car平臺，平臺產(chǎn)品之一的C-Power220即使用自研IGBT芯片。

結(jié)語

截至目前，實現(xiàn)車規(guī)級IGBT國產(chǎn)化的企業(yè)并不多，引領(lǐng)者正是比亞迪半導(dǎo)體、斯達半導(dǎo)體、中車時代電氣3家企業(yè)。隨著“十四五”規(guī)劃綱要的出臺，車規(guī)級IGBT國產(chǎn)替代的呼聲越發(fā)強烈，勢必會迎來巨大的發(fā)展前景。

首屆汽車半導(dǎo)體技術(shù)與市場論壇將于2021年6月24-25日在長沙召開。會議將由亞化咨詢主辦，國內(nèi)外多家企業(yè)重點參與。會議探討全球與中國汽車行業(yè)發(fā)展趨勢，汽車半導(dǎo)體供需現(xiàn)狀和展望，汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策，國內(nèi)大廠產(chǎn)能現(xiàn)狀與擴能計劃，芯片缺貨關(guān)鍵原因分析和解決方案，智能汽車發(fā)展趨勢及對半導(dǎo)體的需求，車規(guī)級芯片的認證與發(fā)展趨勢，上游材料和設(shè)備產(chǎn)業(yè)配套，園區(qū)發(fā)展和項目投融資機遇等

。中車時代電氣將出席此次論壇，并做關(guān)于車規(guī)級IGBT領(lǐng)域技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的報告！敬請期待！

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