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比亚迪率先突破IGBT芯片
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近日,比亚迪对外公布,宣称目前已经自研完成了IGBT芯片,制程工艺为90纳米,是高端的车载芯片。这个消息,无疑是在“缺芯”环境下的汽车行业的一枚重磅炸弹。

 

目前 , 国内IGBT芯片仍然被外资把控 , 英飞凌市占率在国内长期超过50% , 比亚迪半导体仅次于英飞凌 , 市场占有率19% , 在国内厂商中排名第一;另一家中国企业斯达半导位居第三 , 市占率约为13%。其实,从2020年年底开始,芯片短缺在全球汽车市场蔓延,目前芯片及车规级半导体仍以海外企业为主,国产化率较低,一方面车规级芯片及半导体行业壁垒高,研发周期长,要求高,同时认证周期和供货周期较长,车企和芯片厂家的合作关系较为稳定;此外国产芯片企业缺乏应用及试验平台。

“芯片是人造的,不是神造的。”自从两年多以前,华为的遭遇种种事情,让中国感受到了被“卡脖子”的危机,也认清了现实,老美不光禁止向我们出售高端芯片以外,还禁止向我们出售相关的高端EUV光刻机设备。

国外的企业和公司却对中国自己造芯不看好,ASML老总就曾经直言不讳的表示,说我们永远无法突破光刻机这一领域。

台积电创始人张忠谋曾对大陆喊话:芯片代工业务就交由台积电来做 , 大陆还是负责好芯片设计就好了。

王传福“隔空回应”:“芯片是人造的 , 不是神造的。”

比亚迪半导体独立上市又推进了一步2021年7月25日,BYD半导体等10家申请创业板IPO审核状态变更为“已问询”。这代表比亚迪半导体独立上市又推进了一步。此前6月30日,比亚迪发布公告称,旗下分拆子公司比亚迪半导体至创业板上市申请获得深交所受理。

比亚迪半导体招股说明书显示,本次IPO比亚迪半导体拟公开发行股数不超过5000万股,占发行后总股本的比例不低于10%,拟募集资金26.86亿元加码功率半导体。

在全球汽车产业向电动化转型升级的新产业浪潮下,资本争相涌入万亿规模的半导体领域展开产业升级竞赛,未来竞争也会更加激烈。

2008年,比亚迪冒着巨大风险以2亿元收购了巨亏中的宁波中纬,今天看来这是其半导体发展的关键一步。但在当时,业界盛传比亚迪至少亏了20亿,比亚迪的股价当时也出现大幅下降,引发市场热议。

王传福持续在半导体业务加码。2010年,比亚迪自造的1.0代IGBT芯片问世。2013年,2.0代芯片正式装车比亚迪e6。2014年,完成微电子与光电子部门整合。2018年,比亚迪微电子发布全新一代车规级IGBT4.0芯片。2020年,比亚迪微电子更名为比亚迪半导体有限公司。

除了汽车功率芯片 , 比亚迪半导体还是:中国最大的车规级MCU(微控制单元)芯片厂商;IPM(智能功率模块)保持国内前三;CMOS 图像传感器排名第四;全球首家、国内唯一实现SiC(碳化硅器件)大批量装车的半导体供应商;国内少数能量产前装车规级LED光源的半导体厂商。

IGBT对外依存度超9成 IGBT(绝缘栅双极晶体管)是一种功率半导体器件,主要用于将直流电压逆变成频率可调的交流电,提高用电效率和节能效果,是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。

封装好的IGBT模板

IGBT在各种电压等级下都能充分发挥作用,广泛应用于工业控制、消费电子、轨道交通、变频家电、智能电网、新能源汽车等领域。

作为一种能源转换与传输的核心器件,IGBT也被称为电气和电子行业的“CPU”。
随着轨道交通、智能电网、新能源汽车等领域的加速发展,目前我国是全球IGBT最大需求市场,然而供需缺口巨大。

国内IGBT主要应用领域

2018年,中国IGBT需求量约为7989万个,而国内供给只有1115万个;2020年,中国IGBT需求量上升到1.1亿个以上,而国内供给只有2000万个左右。

尤其是中高端IGBT器件,中国产能严重不足,长期依赖英飞凌、三菱电机、富士电机、安森美半导体和赛米控等国际巨头,对外依存度超过90%。

芯片生产企业

和MCU芯片一样,IGBT自去年以来也陷入短缺,正常情况下,供应周期为7周至8周,但去年延长到了13周至30周。为了抢占中国市场,国际巨头纷纷在中国投资建厂。差距无法回避,但至少在自家新能源车业务的支撑下,比亚迪的IGBT芯片从无到有,不断壮大。目前,比亚迪是中国唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企,包括IGBT芯片设计、晶圆制造、模块封装和下游应用在内的一体化经营全产业链。

比亚迪的IGBT芯片产能也在不断攀升。2019年,以销量数据计,英飞凌在中国车规级IGBT芯片市场排名第一,市占率高达49.3%,其次就是比亚迪,主要给自己品牌的新能源车做配套,就取得了20%的市占率。2009年,比亚迪推出首款车规级IGBT 1.0技术,打破国际厂商垄断,实现了我国在车规级IGBT芯片技术上零的突破;2012年,比亚迪IGBT 2.0芯片研发成功,IGBT模块于2014年在e6、K9等新能源车型上批量装车;到2020年,比亚迪自研IGBT芯片已有5代,累计装车超过100万辆。比亚迪的IGBT芯片产能也在不断攀升。2020年,比亚迪IGBT芯片晶圆的产能已达到5万片/月,预计2021年可达10万片/月,一年可供应120万辆新能源车,按照这个供应量来看,比亚迪IGBT芯片迟早都会外销给其他品牌。

第三代功率半导体崛起 比亚迪的第5代IGBT,和国际巨头的技术差距,其实也没有想象中那么大。当初,英飞凌就是直接从第4代跳到第7代,因为第5代和第6代其实都是过渡性产品,不能真正算一个代系。如果说十年四代IGBT芯片的开发,是比亚迪追赶国外巨头,不断努力缩小差距的过程,那么在SiC MOSFET的研发和应用方面,双方这次站上了同一条起跑线。2020年7月,比亚迪汉上市。比亚迪计划,从2020年到2025年,其SiC电机控制器将升级三代,适用电压平台升高至800V,功率密度提高到90kW/L,效率最高可达99.7%,转速高达20000rpm(转/分)。目前,限制SiC应用的主要原因还是价格,其价格是传统硅基IGBT的6倍。因此,就连特斯拉Model 3的中低续航版本,依旧还是使用原来的IGBT模块。而比亚迪则表示,目前正在规划自建第4代SiC MOSFET产线,预计2021年将建成。预计到2023年,比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控。

小结在国产半导体行业被限制的大背景下,比亚迪的这则消息,无疑是一剂强心针,让众多人振奋。芯片突破之旅,正在路上。

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