鑄劍需要千百次的錘打和冶煉,而一代代芯片的迭代誕生,便是經歷千錘百煉之后仍不終結磨練。
比亞迪半導體堅持技術創(chuàng)新,不斷進行技術更新迭代,繼2018年在寧波發(fā)布IGBT4.0芯片技術以來,歷時兩年積累沉淀,打磨出一款更高性能的IGBT6.0芯片,并計劃于比亞迪半導體西安研發(fā)中心全新發(fā)布。
圖:IGBT芯片
汽車工業(yè)大變革,電動化是上半場,智能化是下半場,電動車產業(yè)正在加速進入以智能化、網聯化為代表的中高級發(fā)展階段,對 IGBT功率半導體、MCU 微處理器等車規(guī)級芯片的需求也越來越大。
自2002年進入半導體領域以來,比亞迪半導體在2009年便推出國內首款自主研發(fā)的 IGBT 芯片,2018年推出 IGBT4.0 芯片并樹立國內中高端車用IGBT新標桿。截止2020年底,以IGBT為主的車規(guī)級功率器件累計裝車超過100萬輛,單車行駛里程超過100萬公里。
圖:電動中國芯IGBT4.0技術解析會
IGBT4.0芯片通過精細化平面柵設計,使得同等工況下,綜合損耗較市場主流產品降低了約20%,整車電耗顯著降低。此次比亞迪半導體即將發(fā)布的IGBT6.0芯片,預計將在有“西部硅谷”之稱的西安市重磅發(fā)布。
IGBT6.0芯片采用新一代自主研發(fā)的高密度溝槽柵技術,相較同類產品在可靠性及產品性能上將實現重大突破,達到國際領先行列。
比亞迪IGBT的崛起
隨著中國新能源汽車產業(yè)的快速發(fā)展,帶動了周邊電子元器件產業(yè)的發(fā)展,國產IGBT迎來了發(fā)展的春天。根據集邦資訊的分析報告指出,比亞迪微電子憑借擁有終端的優(yōu)勢,在車用IGBT市場快速崛起,取得中國車用IGBT市場超過兩成的市占率,一躍成為中國銷售額前三的IGBT供應商。這樣的成績得益于比亞迪一直以來在IGBT領域的大力研發(fā)投入,根據統(tǒng)計數據顯示,截至2018年11月,比亞迪累計申請IGBT相關專利175件,其中授權專利114件。
當前,比亞迪的新能源汽車業(yè)務已經和燃油車業(yè)務達到了平分秋色的地步。根據比亞迪官方近期發(fā)布的銷售統(tǒng)計數據顯示,在比亞迪2018全年累計銷售的52.07萬輛車中,其中新能源汽車為24.78萬輛,燃油車為27.29萬輛。比亞迪新能源汽車占比從2017年的27.75%提升至2018年的47.59%。
在新能源汽車制造中,IGBT約占電機驅動系統(tǒng)成本的一半,而電機驅動系統(tǒng)占整車成本的15-20%,也就是說IGBT占整車成本的7-10%,是除電池之外成本第二高的元件,也決定了整車的能源效率。新能源汽車銷量逐年走高,比亞迪要想更好的凈利潤表現,不斷攻克IGBT關鍵技術是必經之路。從2003年進入新能源汽車領域起,比亞迪就一直在關注IGBT等電動車核心技術的自主研發(fā)和創(chuàng)新。
比亞迪進入IGBT產業(yè)是在2005年,并于2009年打破國際廠商壟斷,取得了IGBT的核心技術突破。
目前,比亞迪擁有國內首個汽車IGBT打造鏈條,包括IGBT芯片設計、晶圓制造、模塊封裝等部分,還有仿真測試以及整車測試。
2018年年底,比亞迪發(fā)布了在車規(guī)級領域具有標桿性意義的IGBT4.0技術,再一次展示出其在電動車領域的領先地位,進一步打破了國際大廠形成的技術壁壘。
比亞迪的IGBT4.0在綜合損耗方面比主流產品低20%;電流輸出能力較市場當前主流產品高15%;溫度循環(huán)壽命做到了同類主流產品的10倍以上。
產品性能不輸國際大廠,這就是比亞迪人員敢稱自己和歐廠、日廠三分天下的底氣。
從長遠來看,比亞迪將IGBT技術提升到了國際領先水平對于比亞迪新能源汽車健康發(fā)展有保駕護航的作用,不至于在核心部件上被“卡脖子”。根據市場調研數據顯示,2018-2022年,全球電動車年復合增長率達30%,但同期車規(guī)級IGBT市場的年復合增長率僅為15.7%。比亞迪是國內唯一擁有IGBT技術的車廠,避免了坐等英飛凌IGBT發(fā)貨導致汽車研發(fā)滯后的尷尬。要知道,目前IGBT的正常供貨周期已經達到8-12周,最長達到52周。當供需關系進一步緊張之后,車廠“斷糧”并非不可能。
目前,比亞迪IGBT芯片晶圓的產能為5萬片/月,年供應新能源汽車60萬輛。到今年年中,比亞迪IGBT產能有望達到10萬片/月,年供應新能源汽車可達120萬輛,將很大程度上緩解我國新能源汽車IGBT芯片供應不足問題。
另外,IGBT也是新能源充電樁的核心部件之一,占到充電樁成本的20%。由于未來幾年新能源汽車及充電樁市場將進入爆發(fā)期,加上國產替代的大趨勢,比亞迪IGBT的市場份額有望進一步提高。