車規功率半導體，車企、半導體廠“各顯神通”_風聞

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本文來源於公眾號【半導體產業縱橫】ID：ICViews 作者：六千

中國是全球最大的新能源汽車市場，國產功率半導體未來可期。

2022年上半年中國新能源乘用車佔比世界新能源車份額59%，位居全球第一。工業和信息化部數據顯示，我國新能源汽車產量**已連續7年位居世界第一。**中國已經成為全球最大的新能源汽車市場，中國汽車工業協會預測，2022年國內新能源汽車銷量將達到550萬輛。

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

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

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

潛力巨大的車規功率半導體市場

由於新能源汽車電池動力模塊都需要功率半導體，混合動力汽車的功率器件佔比增至40%，純電動汽車的功率器件佔比增至55%。按照純電動汽車半導體單車價值750美元計算，功率半導體單車價值量約為455美元，相比傳統汽車新能源車隊功率半導體需求提升接近9倍。在眾多被新能源汽車帶動的半導體產品中，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

根據英飛凌給出的數據，插混合純電車型中，電動機成為了主要的動力輸出來源，功率半導體的平均價值量上升到330美元，整體單車半導體含量也上升至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器件，在汽車上的應用主要以高壓電能變換為主，最核心的應用為主驅逆變。其餘應用也包括車載OBC及電池管理/車載空調/轉向助力等高壓輔助系統，此外也應用於各類直流和交流充電樁．

MOSFET則廣泛應用於汽車上的低壓用電器，如電動座椅調節、雨刷器等所用的直流電機、LED照明、電池電路保護等應用。車規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應用更為廣泛，高端車型用量可達400個，隨着汽車高端化和智能化趨勢，車載用電器將日益增多。

據Omida預測，2019年中國功率半導體市場規模達到177億美金，佔比全球市場比例高達38%，2024年市場規模有望達到206億美金。

車廠進入功率半導體賽道

在新能源汽車的競爭中，汽車企業如何在成本控制和供應鏈能力上取得領先是關鍵之一。**要發展新能源汽車，就繞不開功率半導體。**為此，近年來大批新能源汽車企業紛紛扎進這一領域。

車廠進入造功率半導體主要有兩種類型，一種是類似比亞迪半導體，依靠自有整車平台進行生產，目前比亞迪半導體已經實現了累計逾百萬輛的IGBT模塊裝車量。但由於功率半導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快速量產。

上汽集團與英飛凌公司合資設立上汽英飛凌，上汽英飛凌已經大批量生產車規級IGBT，並廣泛應用於國內眾多新能源汽車。東風汽車與中國中車聯合成立的智新半導體，智新半導體於2021年7月正式將IGBT生產線投入量產，該產線以第六代IGBT技術為基礎，首批下線的IGBT模塊將搭載於東風風神、嵐圖等自主品牌車型上。據悉，智新半導體建成的一期年產能為30萬隻，二期建成後，年產能將達120萬隻。與此同時，智新半導體碳化硅模塊也已進入研發階段。

2021年5月吉利汽車旗下威睿電動汽車與芯聚能半導體，2022年4月該公司宣佈“芯聚能碳化硅主驅模塊”成功登陸“smart精靈#1”量產純電動車，成為內地第一批由第三方提供的、進入量產乘用車的碳化硅主驅模塊，也標誌着芯聚能半導體碳化硅模塊和使用碳化硅模塊的控制器均已進入量產狀態。

2022年8月理想汽車與國內半導體領先企業湖南三安半導體共同出資組建的蘇州斯科半導體公司打造，預計2022年內竣工後進入設備安裝和調試階段，2023年上半年啓動樣品試製，2024年正式投產後預計產能將逐步提升並最終達到240萬隻碳化硅半橋功率模塊的年生產能力。

 

傳統功率器件大廠志在千里

除了造車新勢力，國內傳統功率半導體大廠也選擇在汽車功率半導體賽道上深耕，如斯達半導、中車時代、士蘭微等，這幾家企業都已經正處於快速市場化階段。

斯達半導整體進展相對較快，該公司的產品在一些中小功率的電子電控上已經有批量應用，但在超過100kW的中大功率電子電控產品上應用比較少。據斯達半導發佈的2021年財報顯示，斯達半導生產的應用於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。

斯達半導基於第六代TrenchFieldStop技術的650V/750V車規級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台定點，1200V車規級IGBT模塊新增多個800V系統純電動車型的主電機控制器項目定點。同時基於第七代微溝槽TrenchFieldStop技術的新一代車規650V/750V/1200VIGBT芯片研發成功，預計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英寸碳化硅的產業化基地，現有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，現已獲得廣汽、東風等車廠的批量訂單。此前理想汽車由於英飛凌IGBT產品供應不上，中車時代的IGBT憑藉在成本和交期方面的優勢，成功在2021年5月進入理想汽車供應鏈。

4月12日，中車時代半導體擬投資4.62億元進行碳化硅芯片生產線技術能力提升建設項目，項目建設工期24個月。項目建成達產後現有4英寸碳化硅芯片線將會提升到6英寸，產量將提升至25000片/年。

士蘭微基於公司自主研發的V代IGBT芯片的電動汽車主電機驅動模塊，已在國內多家客户通過測試，並已在部分客户批量供貨。目前公司正在加快汽車級和工業級功率模塊產能的建設，預計今後公司PIM模塊的營業收入將快速成長。據士蘭微相關負責人表示，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羣加快6英寸IGBT產品升級以及8英寸IGBT技術平台開發和產品系列化研發，IGBT模塊積極拓展汽車電子領域等中高端市場的頭部客户以國際汽車大廠審核為契機，積極推進汽車電子體系建設，參照車業項目流程，進行產品立項研發及AEC-Q101體系考核，完善車規級產品體系與供應能力。ICVIEWS瞭解到，華潤微預計將在今年年底推出車規級功率器件。

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合攻堅以搭建800V～1200V車規級碳化硅MOSFET，搭建650V及以上車規級IGBT平台。8月16日，捷捷微電功率半導體“車規級”封測產業化項目已開工，正在進行廠房等基礎設施和配套的建設，建設期在2年左右。

 

共同吹起汽車功率

半導體國產化的號角

造車新勢力新造車品牌需求量相對較小，對半導體大廠的議價權相對較弱，出於成本控制和供應鏈保障的原因，造車新勢力在功率半導體產品上已經向國內的廠商打開了大門。

目前，零跑汽車導入了士蘭微的產品。士蘭微的IGBT模塊B1採用IGBT4芯片，適用30-60kW的電動汽車，即A00級車，被零跑T03大量採用。

小鵬汽車導入了中車時代的產品。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半導、比亞迪半導體等在內的多家本土半導體企業的IGBT供應能力。

無論是造車新勢力下場，還是傳統功率半導體大廠發力車規賽道，可以確定的是，國產車與國內半導體廠商的合作與溝通正在變得更加密切。這對於國產汽車和國產半導體廠商都是件好事。