比亞迪造芯

作者｜莊鍵

編輯｜張慧

故事起初並不那麼美妙。

吳海平依然記得那條促成比亞迪（01211.HK）股價大跌、不得不發佈公告進行澄清的新聞報道。

這篇刊發於2009年11月的文章指出，比亞迪寧波半導體有限公司（下稱寧波半導體）每個月虧損額高達5000萬元，為了研製國產芯片，未來三年，這家比亞迪子公司仍將以類似的速度繼續“燒錢”。

這讓擔任比亞迪第六事業部高級研發經理的吳海平壓力陡增，他當時正是上述芯片研發項目的主要成員。

儘管比亞迪在澄清公告中披露，寧波半導體的實際虧損額遠低於媒體所報道的數字，但圍繞這家明星公司跨界研發芯片的爭議並未就此終結。

比亞迪打算研發的是一種名為IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的芯片，主要用於變頻器逆變和其他逆變電路，它能起到電路開關的作用，將直流電壓逆變成頻率可調的交流電，因此被稱為電力電子裝置的CPU。

IGBT的應用領域包括軌道交通、智能電網、航空航天、新能源汽車、新能源裝備，以及工業領域等。

其中，IGBT在新能源汽車領域的應用具有特殊性。該領域對IGBT的壽命要求很高，需要它適應汽車頻繁啓停、爬坡顛簸、涉水等複雜多變的工況，擁有合理的裝配體積和良好的散熱效率，且因為直接面向消費者，必須控制成本。

IGBT是發展新能源汽車的核心技術之一，決定了車輛的扭矩和最大輸出功率。它佔到整車成本的約5%，僅次於動力電池。

入局汽車行業之初，比亞迪創始人王傳福就意識到IGBT對於新能源汽車的重要性。當時，這種高端芯片設備只有英飛凌、三菱等海外廠家有能力供應。

2003年，以生產電池為主業的比亞迪收購了西安秦川汽車公司，成為繼吉利之後國內第二家民營汽車生產商。兩年後，比亞迪開始組建IGBT的本土研發團隊，將觸角伸向了芯片製造。

隨後的2008年，比亞迪宣佈了一項引發外界廣泛爭議的決定：斥資1.7億元收購寧波中緯半導體晶圓廠，並重組這家已宣佈破產的工廠，改名為寧波半導體。

同一年，比亞迪在深圳新建了IGBT模塊封裝工廠，寧波半導體所生產的晶圓將供應給這家新工廠。晶圓是生產芯片的基板，在其基礎上可以加工出巴掌大小的IGBT模塊，安裝於新能源汽車上。

IGBT晶圓，圖片來源：比亞迪

比亞迪的上述佈局十分符合公司垂直整合的一貫戰略，但也意味着研發團隊需要踏入完全陌生的領域。

寧波半導體重組之初，比亞迪的工程師們首先着手調研工廠現有的生產設施，並考慮是否需要更新設備。他們曾一度擔心，從寧波中緯收購的晶圓生產線無法適應IGBT芯片生產的要求，甚至會影響產品性能。這也是外界對於比亞迪收購寧波中緯的擔憂所在。

在籌建深圳的模塊封裝工廠時，工程師們只能藉助於參觀海外的同類生產線，學習如何選擇產線的加工設備，再通過不斷試錯摸索IGBT模塊的製造工藝。

這些努力直到2012年才有了初步成果。比亞迪自主研發的芯片開始組裝成IGBT模塊，並試裝在公司自產的E6純電動車上。

這也是垂直整合戰略的初衷：依靠比亞迪體系內的新能源汽車，帶動上游芯片的銷售，並推動其下一步的技術研發。中國半導體行業協會IC設計分會理事長周生明評價稱，如果沒有類似的整體產業鏈，即使國產IGBT研發成功了，很多廠商可能也不敢率先使用。

比亞迪芯片項目的研發主力吳海平也承認，考慮到那個階段比亞迪新能源汽車的銷量，公司IGBT當時的供應規模仍然是非常小的。

等到2014年，比亞迪對IGBT的長線投資才開始逐漸產生效益。這一年，國內新能源汽車市場出現了井噴。受益於財政補貼等利好因素，中國新能源汽車的全年銷量達到7.5萬輛，是此前一年的四倍多，比亞迪佔據其中近28%的市場份額。

隨後一年，中國新能源汽車市場延續了超高速增長，年銷量超過33萬輛。這一年，比亞迪的IGBT模塊銷售額也突破了3億元。它也在除汽車行業外的其他工業級市場找到了新客户。

車用型IGBT模塊，圖片來源：比亞迪

去年，比亞迪最新一代IGBT研發成功。

今年12月10日，這款命名為4.0版的產品正式對外發布。吳海平稱，公司此前所研發的幾代芯片產品和海外競爭對手仍有一定差距，而4.0版本的性能已能做到與同行不相上下。

根據比亞迪公佈的數據，IGBT4.0的電流輸出能力較當前市場主流產品高15%；同等工況下，綜合損耗較降低了約20%；温度循環壽命是當前市場主流產品的十倍以上。

對於比亞迪而言，發佈4.0版的產品也意味着全新的考驗，它不僅要把自主研發的IGBT產品安裝在自產的新能源汽車上，也要在其他整車廠找到中意於自己的客户。截至今年11月，比亞迪的IGBT累計裝車量超過了50萬台，但基本由公司自有體系所消化。

比亞迪第六事業部總經理陳剛稱，未來的七八年時間，汽車用IGBT會呈現穩定、持續的快速增長。這一論斷的基礎，是對於中國新能源汽車市場保持高增長的預期。

中國政府正在大力推廣新能源汽車。按照國務院下發的《打贏藍天保衞戰三年行動計劃》，2020年，中國新能源汽車產銷量的目標是要達到200萬輛。

為此，比亞迪已在加緊籌備擴張產能。到今年年底，寧波半導體的晶圓月產能將提升到5萬片。理論上，一片晶圓足以為一輛新能源汽車提供所需的IGBT模塊原料。比亞迪的下一步規劃，是將公司晶圓產線的月產能提升到10萬片。

在深圳工廠，IGBT模塊目前的產能已達到每月5萬隻。新的投資計劃已在執行過程中，預計明年6月將實現擴產一倍的目標。

陳剛稱，除了繼續佈局IGBT外，比亞迪也在同步研發碳化硅技術，它被認為會在未來取代IGBT成為新的主流。相比於IGBT，碳化硅芯片在能效和體積方面更有優勢，但目前的缺點是成本過高、良品率較低。

比亞迪已宣佈，計劃在明年推出搭載碳化硅電控系統的電動汽車。那又將是另外一個嶄新的故事了。