不黑不吹, IGBT晶片領域誰最強? 正視不足, 比亞迪“落後”多少?

2005年組建IGBT研發團隊,2021年IGBT6。0橫空出世。放眼全球,在功率晶片領域,比亞迪算第一梯隊了麼?

提到比亞迪,很多人的第一印象是汽車品牌上。其實,在半導體領域,比亞迪也堪稱國產晶片“先行者”。特別是在功率半導體、車規級晶片IGBT的研發方面,比亞迪曾創造5年打破外企壟斷,13年追平國際一流的輝煌業績。

那麼,相比英飛凌等國際巨頭,比亞迪在IGBT晶片領域,能稱得上“趕超”了麼?

一、號稱“雙芯”之一,IGBT有多重要

IGBT,又稱“絕緣柵雙極型電晶體”。作為普通讀者,關於IGBT我們只需要知道2點:

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其一、IGBT是一種承擔“開關”功能的半導體器件,透過在電子裝置中的高效快速開關,完成電流型別的轉換和放電規模掌控;

其次,IGBT器件型別有很多,比如應用於高鐵領域的、航天領域的、汽車領域的,乃至工程裝置領域的等等,而比亞迪聚焦的就是車規級IGBT晶片。

眾所周知,電池、電機、電控(合稱“三電”)是新能源汽車的三大基礎構成,而IGBT,正是電機和電控系統的核心部件。

IGBT可以將動力電池的直流電,轉化為汽車功能單元可應用的交流電,可以透過內部功率把控決定汽車扭矩表現,以及控制高壓充電、空調控溫等等。正因為功能上的重要性,所以IGBT和動力電池電芯,被譽為新能源汽車“雙芯”。

除效能關鍵外,IGBT和電芯還有一個共同點:它們的用量很高。

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根據業內統計,傳統燃油車需求晶片數量在500顆以上,而新能源汽車晶片裝載量,則更多一些。以特斯拉 Model S為例,該車使用的三相非同步驅動電機,單相驅控即需要28顆IGBT晶片構成的控制模組,三相累計共需要IGBT晶片84顆。

簡言之一句話:沒有動力電池,汽車跑不動;沒有IGBT,汽車跑不好。

不過可惜的是,電池領域,我們有寧德時代、比亞迪、國軒高科等一眾國產廠商,領銜實現完全自主,但在IGBT晶片方面,以英飛凌、三菱電機、博世為首的海外巨頭,始終緊扼行業之喉,時而讓國產新能源汽車陷入減產、停產的尷尬境地。

二、對標英飛凌,比亞迪“差”在哪?

那麼,不吹不黑地講,已經突進到IGBT6。0的比亞迪,和國際巨頭相比,還有多少差距?

1、市場表現差強人意

從效能方面看,兼具低損耗、高功率密度的比亞迪IGBT,已經能滿足當前多數新能源車型需求,而IGBT6。0的研發成功,更讓比亞迪IGBT的市場狩獵範圍拓展到特斯拉、蔚小理的高階領域。但整體來看,比亞迪在IGBT市場領域的表現則差點意思。

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名義上,比亞迪IGBT已經連續三年拿下車規級IGBT模組全球第二、國內廠商第一的好成績,但細究起來,和英飛凌的差距還是相當懸殊的。

以2019年市場表現為例,在推出比肩國際五代產品的IGBT4。0後,比亞迪IGBT市佔率一度達到18%,那英飛凌是多少?58%。時至今日,英飛凌依然佔據國內份額的60%-70%之間,而比亞迪則穩定在15%左右。

當然,市場差距的存在,和比亞迪長期奉行“自用優先”的發展路線也有關聯。隨著比亞迪半導體的拆分上市,可以預見,未來幾年比亞迪IGBT的市場表現將有巨大的上升空間。

2、核心裝置受制於人

相比市場份額的爭奪,比亞迪和英飛凌的另一個差距,則更嚴峻得多。受制於國內晶片產業的整體水平,比亞迪在最關鍵的晶片設計工具EDA則完全受制於人。

英飛凌,由德國西門子半導體部門拆分而來,而西門子EDA又是世界第三大EDA開發公司,靠著這層關係,英飛凌可以毫無障礙地使用最先進的EDA開發工具。

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反觀比亞迪方面,按照比亞迪在招股說明書中的描述,一直以來,比亞迪僅能透過購買舊版裝置的方式,提升研發和生產效率。而隨著海外三大EDA巨頭Synopsys、Cadence、Siemens加入斷供行列,比亞迪要追趕英飛凌的研發腳步,也將更加艱難。

可喜的是,在EDA軟體開發方面,國內也開始了全方位佈局。以華大九天為代表的國內EDA領軍企業,在全定製類比電路設計和數字前後端領域,已經積累了豐富的技術經驗。兩大民族品牌能否實現強強聯合,值得我們期待。

三、總結:

歸結起來,比亞迪IGBT的短板主要歸結於:市場佈局慢人一步,核心裝置受制外企。實際上,這不單是比亞迪的短板,也是國內半導體行業普遍存在的短板。

不黑不吹, IGBT晶片領域誰最強? 正視不足, 比亞迪“落後”多少?

不過,亡羊補牢,猶未晚矣。

正如新加坡前總理李光耀上世紀70年代所說:市場、人才、政策、經濟,四角俱全的中國,崛起將是常態。