打造IGBT全产业链 比亚迪开放孵化芯片“独角兽”

华夏时报（www.chinatimes.net.cn）记者 孙斌 于建平 宁波报道
12月10日，比亚迪宁波半导体半导体有限公司，一个在功率半导体领域具有标杆性意义的技术已展现在世人眼前，伴随着比亚迪IGBT4.0技术的发布，意味着制约我国电动车的核心技术告别了“卡脖子”时代。
在IGBT之前，比亚迪董事长王传福已透露计划于2020年之前上市旗下的电池事业群，与比亚迪电池业务已奠定的行业地位不同的是，此前国内IGBT功率半导体长期依赖进口，核心技术掌握在欧日企业手中，而比亚迪车规级 IGBT4.0技术的发布意义，不仅在于打破了长期的技术垄断，更为重要的是车规级功率半导体技术的指标系数协同比亚迪开放共生的生态体系，将有望在未来5年内迎来千亿级的市场增量规模，承载除动力电池领域外又一个“独角兽”。
中国“芯”的含金量
IGBT功率半导体是业界公认的，发展最迅速的新型功率器件，在能源、轨道交通、工业电子与汽车电子中扮演着关键角色，相比较集成电路的红海产业，IGBT功率半导体由于需要复杂的产业链支撑，并且需要长期的市场、技术储备，长期在国内只有少数有实力的企业能够涉及。

据中信建投提供的数据显示，2017年，中国国内的IGBT市场规模约121亿元（含车规级及工业级），约占全球总需求的50%。但我国IGBT起步较晚，国内市场份额主要被国际巨头垄断，国产化率只有11%，进口依赖程度较高，国产替代空间巨大。
“比亚迪依靠自身强大的研发实力、人才的聚集、产业链的配套，在汽车功率半导体领域有了核心的突破，这个突破不是今天想，明天投入就能实现的，是积累了十多年的技术、人才和产业链才能实现的。”中国半导体行业协会IC设计分会副理事长周生明表示。
值得注意的是，依据世界三大电子元器件分销商之一富昌电子（Future Electronics LTD）的统计，2018年车规级IGBT模块的交货周期最长已经达到52周（IGBT的交货周期正常情况下为8-12周）。而2018-2022年，全球电动车年复合增长率达30%，但同期车规级IGBT市场的年复合增长率仅为15.7%。可以预见，未来几年全球车规级IGBT市场的供应将愈加紧张，发展国产的车用IGBT迫在眉睫，而比亚迪则早在13年前就开始布局这个市场。
据比亚迪第六事业部兼太阳能事业部总经理陈刚介绍，比亚迪早在2007年即完成了首款电动车IGBT模块样品的组装。但比亚迪不满足于只做一个模组厂，2008年，比亚迪斥资两亿人民币收购宁波中纬，正式组建晶圆工厂，切入芯片领域，并在次年推出了其IGBT 1.0芯片。2009年9月，比亚迪1200V/12A、1200V/120A IGBT芯片获得了中国电力电子协会组织的科技成果鉴定，自此比亚迪打造 IGBT中国“芯”得以全面提速。
全产业链的核心意义
过去的十三年，是比亚迪IGBT技术得以深入研发的十三年，同时也是比亚迪各个产业务链不断耦合试错的十三年，这种市场、技术的作用与反作用力是比亚迪得天独厚的发展优势，并成为比亚迪IGBT技术在长期实践中铸就的产业护城河。
自纵向发展维度看，从2010年比亚迪自主研发IGBT产品开始批量供货新能源汽车F3DM，到2017年，比亚迪的IGBT 4.0的芯片宣布研发成功，首款双面水冷IGBT模块宣告面世，短短的8年时间里，恰恰是比亚迪新能源汽车先发先至的8年，同时也是IGBT技术伴随比亚迪新能源汽车开拓市场摸着石头过河的市场化过程。

“我们开始做电动汽车时没有合适的IGBT产品可以选用，只能自己开发。比如，比亚迪乘用车所用的电压平台较高，需要用到1200V的IGBT，但是市场上并没有专门应用于电动汽车的1200V车规级产品。，现在外部其他车企的乘用车，很多还不得不使用工业级的650V或者750V的产品，比亚迪是中国为数不多的在乘用车上用1200V的。”比亚迪第六事业部IGBT产品中心产品总监杨钦耀称。
据陈刚介绍，比亚迪IGBT4.0较当前市场主流的IGBT，电流输出能力高15%，综合损耗降低了约20%。同时，比亚迪已经成功研发了SiC MOSFET（汽车功率半导体包括基于硅或碳化硅等材料打造的IGBT或 MOSFET等），有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年，比亚迪将在旗下的电动车中，实现SiC基车用功率半导体对硅基IGBT的全面替代，将整车性能在现有基础上再提升10%。
这是一个比亚迪式的良性循环，通过在新能源汽车的迅速崛起，直接带动了车规级功率半导体技术的自我迭代，而IGBT的技术演进，又反向促进了比亚迪新能源汽车产品的市场竞争力。
开放孵化芯片“独角兽”

而从横向发展维度看，比亚迪是全球唯一一家同时拥有动力电池和电动汽车大规模生产能力的企业，陈刚对此深有感触，“只有所有的电池、电机、电控、IGBT团队还有平台化事业部专门做平台化设计，大家要经常在一起碰撞，才能造就当下比亚迪技术智能、高效、集成化的路线。”
“新能源车比亚迪算是走的早的，当比亚迪与周遭车企一起技术攻坚时，电池和IGBT是最大的瓶颈，因为我们是个开放性平台，开放平台的优点是可以对比技术、成本等。其实我们跟丰田、三星、松下这样的企业是类似的运营模式，大家的供应链不是光自给自足，还可以开放运用。”陈刚称。
在此之前，比亚迪的动力电池业务已先期向外界开放，今年4月，比亚迪董事长王传福就曾对外表示：“要把‘e平台’的所有技术，与全球同行们共享。”按照比亚迪官方说法，“e平台”中的“33111”——驱动三合一、高压三合一、一块板、一块屏和一块电池这些硬件板块与DiLink智能网联系统都将逐步与外界实现共融。
按照此前工信部、国家发改委、科技部联合发布的《汽车产业中长期发展规划》，2020年单年和2025单年，中国新能源汽车的年产量将分别达到200万辆和700万辆，陈刚透露，目前比亚迪在工业IGBT领域，已与博世等跨国供应商形成合作关系，而车规级IGBT领域，也已从去年下半年开始进行对外开放。以车规级IGBT一片晶圆配一台车的比例测算，未来5年，单是中国市场IGBT晶圆的需求量就将从100万片擢升到千万片的市场需求规模。
依据比亚迪透露出的数据，目前比亚迪宁波工厂的产能是月产5万片，依此推算，比亚迪但宁波工厂目前即能具备年产60万片的供应能力，而至2020年，这一数字更将有望达到并超越100万片。
“观念的开放”是王传福当下在集团内部经常提及的词条。目前，中国市场IGBT的供应量在全球接近30%，且长期处于供需失衡的状态，IGBT供应价格一路看涨，伴随国内外新能源市场的倍速递增、更多传统和新势力造车军团的加入，这一市场的裂变速度甚至超乎了电池单元可见的市场增量；同时，这也意味着比亚迪IGBT晶圆不仅能满足自身供应，还将在未来面对更更多元化的市场供应常态。
相关机构测算，2025年单年中国新能源汽车所用IGBT市场规模将达到210亿元，2018—2025年，中国新能源汽车所用IGBT累计新增市场规模超过900亿元。面对下一个千亿级的大市场，坚守科技创造原点的初心，比亚迪凭借全产业链的布局，在孵化下一个芯片级的“独角兽”过程中潜移默化遵循政策、市场、技术的先机，未来可期。

（编辑：于建平 主编 ：赵云）

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