2022年上半年中國新能源乘用車占比世界新能源車份額59％,，位居全球第一,。工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)顯示，我國新能源汽車產(chǎn)量已連續(xù)7年位居世界第一,。中國已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場,，中國汽車工業(yè)協(xié)會預(yù)測，2022年國內(nèi)新能源汽車銷量將達到550萬輛,。
今年7月,，新能源汽車產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)鏈上電池,、電機,、電控、功率半導(dǎo)體,；視頻傳感器,、激光雷達、控制器,、執(zhí)行器件等硬件正在成為新的重要組成部分,。對半導(dǎo)體產(chǎn)品需求指數(shù)級的增長與產(chǎn)能擴建速度之間的矛盾導(dǎo)致多家整車企業(yè)曾因為芯片缺貨不得不停產(chǎn)、減配,。
供應(yīng)鏈的穩(wěn)定和智能化技術(shù)的加持是頭部新能源車品牌銷量持續(xù)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(xiàn)汽車半導(dǎo)體自主可控的迫在眉睫,。車規(guī)功率半導(dǎo)體作為新能源汽車的重要組件,，無論整車企業(yè)還是功率半導(dǎo)體企業(yè)都在瞄準這一賽場。
潛力巨大的車規(guī)功率半導(dǎo)體市場
由于新能源汽車電池動力模塊都需要功率半導(dǎo)體,，混合動力汽車的功率器件占比增至40％,，純電動汽車的功率器件占比增至55％。按照純電動汽車半導(dǎo)體單車價值750美元計算,，功率半導(dǎo)體單車價值量約為455美元,，相比傳統(tǒng)汽車新能源車隊功率半導(dǎo)體需求提升接近9倍。在眾多被新能源汽車帶動的半導(dǎo)體產(chǎn)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(jù)英飛凌給出的數(shù)據(jù),，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(dǎo)體的平均價值量上升到330美元,，整體單車半導(dǎo)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(dǎo)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(guān)器件,，在汽車上的應(yīng)用主要以高壓電能變換為主,，最核心的應(yīng)用為主驅(qū)逆變。其余應(yīng)用也包括車載OBC及電池管理／車載空調(diào)／轉(zhuǎn)向助力等高壓輔助系統(tǒng)，此外也應(yīng)用于各類直流和交流充電樁．
MOSFET則廣泛應(yīng)用于汽車上的低壓用電器,，如電動座椅調(diào)節(jié),、雨刷器等所用的直流電機、LED照明,、電池電路保護等應(yīng)用,。車規(guī)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(yīng)用更為廣泛，高端車型用量可達400個,，隨著汽車高端化和智能化趨勢,，車載用電器將日益增多。
據(jù)Omida預(yù)測,，2019年中國功率半導(dǎo)體市場規(guī)模達到177億美金,，占比全球市場比例高達38％，2024年市場規(guī)模有望達到206億美金,。
車廠進入功率半導(dǎo)體賽道
在新能源汽車的競爭中,，汽車企業(yè)如何在成本控制和供應(yīng)鏈能力上取得領(lǐng)先是關(guān)鍵之一。要發(fā)展新能源汽車,，就繞不開功率半導(dǎo)體,。為此，近年來大批新能源汽車企業(yè)紛紛扎進這一領(lǐng)域,。
車廠進入造功率半導(dǎo)體主要有兩種類型,，一種是類似比亞迪半導(dǎo)體，依靠自有整車平臺進行生產(chǎn),，目前比亞迪半導(dǎo)體已經(jīng)實現(xiàn)了累計逾百萬輛的IGBT模塊裝車量,。但由于功率半導(dǎo)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(xiàn)快速量產(chǎn),。
上汽集團與英飛凌公司合資設(shè)立上汽英飛凌,，上汽英飛凌已經(jīng)大批量生產(chǎn)車規(guī)級IGBT，并廣泛應(yīng)用于國內(nèi)眾多新能源汽車,。東風汽車與中國中車聯(lián)合成立的智新半導(dǎo)體,，智新半導(dǎo)體于2021年7月正式將IGBT生產(chǎn)線投入量產(chǎn)，該產(chǎn)線以第六代IGBT技術(shù)為基礎(chǔ),，首批下線的IGBT模塊將搭載于東風風神、嵐圖等自主品牌車型上,。據(jù)悉,，智新半導(dǎo)體建成的一期年產(chǎn)能為30萬只，二期建成后，年產(chǎn)能將達120萬只,。與此同時,，智新半導(dǎo)體碳化硅模塊也已進入研發(fā)階段。
2021年5月吉利汽車旗下威睿電動汽車與芯聚能半導(dǎo)體,，2022年4月該公司宣布“芯聚能碳化硅主驅(qū)模塊”成功登陸“smart精靈＃1”量產(chǎn)純電動車,，成為內(nèi)地第一批由第三方提供的、進入量產(chǎn)乘用車的碳化硅主驅(qū)模塊,，也標志著芯聚能半導(dǎo)體碳化硅模塊和使用碳化硅模塊的控制器均已進入量產(chǎn)狀態(tài),。
2022年8月理想汽車與國內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)先企業(yè)湖南三安半導(dǎo)體共同出資組建的蘇州斯科半導(dǎo)體公司打造，預(yù)計2022年內(nèi)竣工后進入設(shè)備安裝和調(diào)試階段,，2023年上半年啟動樣品試制,，2024年正式投產(chǎn)后預(yù)計產(chǎn)能將逐步提升并最終達到240萬只碳化硅半橋功率模塊的年生產(chǎn)能力。
傳統(tǒng)功率器件大廠志在千里
除了造車新勢力,，國內(nèi)傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體大廠也選擇在汽車功率半導(dǎo)體賽道上深耕,，如斯達半導(dǎo)、中車時代,、士蘭微等,，這幾家企業(yè)都已經(jīng)正處于快速市場化階段。
斯達半導(dǎo)整體進展相對較快,，該公司的產(chǎn)品在一些中小功率的電子電控上已經(jīng)有批量應(yīng)用,，但在超過100kW的中大功率電子電控產(chǎn)品上應(yīng)用比較少。據(jù)斯達半導(dǎo)發(fā)布的2021年財報顯示,，斯達半導(dǎo)生產(chǎn)的應(yīng)用于主電機控制器的車規(guī)級IGBT模塊持續(xù)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(diào),，充電樁，電子助力轉(zhuǎn)向等新能源汽車半導(dǎo)體器件份額進一步提高,。
斯達半導(dǎo)基于第六代TrenchFieldStop技術(shù)的650V／750V車規(guī)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臺定點,，1200V車規(guī)級IGBT模塊新增多個800V系統(tǒng)純電動車型的主電機控制器項目定點。同時基于第七代微溝槽TrenchFieldStop技術(shù)的新一代車規(guī)650V／750V／1200VIGBT芯片研發(fā)成功,，預(yù)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(chǎn)業(yè)化基地,，現(xiàn)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(xiàn)已獲得廣汽,、東風等車廠的批量訂單,。此前理想汽車由于英飛凌IGBT產(chǎn)品供應(yīng)不上,，中車時代的IGBT憑借在成本和交期方面的優(yōu)勢，成功在2021年5月進入理想汽車供應(yīng)鏈,。
4月12日,，中車時代半導(dǎo)體擬投資4．62億元進行碳化硅芯片生產(chǎn)線技術(shù)能力提升建設(shè)項目，項目建設(shè)工期24個月,。項目建成達產(chǎn)后現(xiàn)有4英寸碳化硅芯片線將會提升到6英寸,，產(chǎn)量將提升至25000片／年。
士蘭微基于公司自主研發(fā)的V代IGBT芯片的電動汽車主電機驅(qū)動模塊,，已在國內(nèi)多家客戶通過測試,，并已在部分客戶批量供貨。目前公司正在加快汽車級和工業(yè)級功率模塊產(chǎn)能的建設(shè),，預(yù)計今后公司PIM模塊的營業(yè)收入將快速成長,。據(jù)士蘭微相關(guān)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(yè)群加快6英寸IGBT產(chǎn)品升級以及8英寸IGBT技術(shù)平臺開發(fā)和產(chǎn)品系列化研發(fā)，IGBT模塊積極拓展汽車電子領(lǐng)域等中高端市場的頭部客戶以國際汽車大廠審核為契機,，積極推進汽車電子體系建設(shè),，參照車業(yè)項目流程，進行產(chǎn)品立項研發(fā)及AEC－Q101體系考核,，完善車規(guī)級產(chǎn)品體系與供應(yīng)能力,。ICVIEWS了解到，華潤微預(yù)計將在今年年底推出車規(guī)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(lián)合攻堅以搭建800V～1200V車規(guī)級碳化硅MOSFET,，搭建650V及以上車規(guī)級IGBT平臺。8月16日,，捷捷微電功率半導(dǎo)體“車規(guī)級”封測產(chǎn)業(yè)化項目已開工,，正在進行廠房等基礎(chǔ)設(shè)施和配套的建設(shè)，建設(shè)期在2年左右,。
共同吹起汽車功率半導(dǎo)體國產(chǎn)化的號角 造車新勢力新造車品牌需求量相對較小,，對半導(dǎo)體大廠的議價權(quán)相對較弱，出于成本控制和供應(yīng)鏈保障的原因,，造車新勢力在功率半導(dǎo)體產(chǎn)品上已經(jīng)向國內(nèi)的廠商打開了大門,。
目前，零跑汽車導(dǎo)入了士蘭微的產(chǎn)品,。士蘭微的IGBT模塊B1采用IGBT4芯片,，適用30－60kW的電動汽車,，即A00級車，被零跑T03大量采用,。
小鵬汽車導(dǎo)入了中車時代的產(chǎn)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(dǎo)、比亞迪半導(dǎo)體等在內(nèi)的多家本土半導(dǎo)體企業(yè)的IGBT供應(yīng)能力,。
無論是造車新勢力下場,，還是傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體大廠發(fā)力車規(guī)賽道，可以確定的是,，國產(chǎn)車與國內(nèi)半導(dǎo)體廠商的合作與溝通正在變得更加密切,。這對于國產(chǎn)汽車和國產(chǎn)半導(dǎo)體廠商都是件好事。
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