绝缘栅

不黑不吹,IGBT芯片领域谁最强正视不足

发布时间:2024/7/31 13:50:50   
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年组建IGBT研发团队,年IGBT6.0横空出世。放眼全球,在功率芯片领域,比亚迪算第一梯队了么?

提到比亚迪,很多人的第一印象是汽车品牌上。其实,在半导体领域,比亚迪也堪称国产芯片“先行者”。特别是在功率半导体、车规级芯片IGBT的研发方面,比亚迪曾创造5年打破外企垄断,1年追平国际一流的辉煌业绩。

那么,相比英飞凌等国际巨头,比亚迪在IGBT芯片领域,能称得上“赶超”了么?

一、号称“双芯”之一,IGBT有多重要

IGBT,又称“绝缘栅双极型晶体管”。作为普通读者,关于IGBT我们只需要知道2点:

其一、IGBT是一种承担“开关”功能的半导体器件,通过在电子设备中的高效快速开关,完成电流类型的转换和放电规模掌控;

其次,IGBT器件类型有很多,比如应用于高铁领域的、航天领域的、汽车领域的,乃至工程设备领域的等等,而比亚迪聚焦的就是车规级IGBT芯片。

众所周知,电池、电机、电控(合称“三电”)是新能源汽车的三大基础构成,而IGBT,正是电机和电控系统的核心部件。

IGBT可以将动力电池的直流电,转化为汽车功能单元可应用的交流电,可以通过内部功率把控决定汽车扭矩表现,以及控制高压充电、空调控温等等。正因为功能上的重要性,所以IGBT和动力电池电芯,被誉为新能源汽车“双芯”。

除性能关键外,IGBT和电芯还有一个共同点:它们的用量很高。

根据业内统计,传统燃油车需求芯片数量在颗以上,而新能源汽车芯片装载量,则更多一些。以特斯拉ModelS为例,该车使用的三相异步驱动电机,单相驱控即需要28颗IGBT芯片构成的控制模块,三相累计共需要IGBT芯片84颗。

简言之一句话:没有动力电池,汽车跑不动;没有IGBT,汽车跑不好。

不过可惜的是,电池领域,我们有宁德时代、比亚迪、国轩高科等一众国产厂商,领衔实现完全自主,但在IGBT芯片方面,以英飞凌、三菱电机、博世为首的海外巨头,始终紧扼行业之喉,时而让国产新能源汽车陷入减产、停产的尴尬境地。

二、对标英飞凌,比亚迪“差”在哪?

那么,不吹不黑地讲,已经突进到IGBT6.0的比亚迪,和国际巨头相比,还有多少差距?

1、市场表现差强人意

从性能方面看,兼具低损耗、高功率密度的比亚迪IGBT,已经能满足当前多数新能源车型需求,而IGBT6.0的研发成功,更让比亚迪IGBT的市场狩猎范围拓展到特斯拉、蔚小理的高端领域。但整体来看,比亚迪在IGBT市场领域的表现则差点意思。

名义上,比亚迪IGBT已经连续三年拿下车规级IGBT模块全球第二、国内厂商第一的好成绩,但细究起来,和英飞凌的差距还是相当悬殊的。

以年市场表现为例,在推出比肩国际五代产品的IGBT4.0后,比亚迪IGBT市占率一度达到18%,那英飞凌是多少?58%。时至今日,英飞凌依然占据国内份额的60%-70%之间,而比亚迪则稳定在15%左右。

当然,市场差距的存在,和比亚迪长期奉行“自用优先”的发展路线也有关联。随着比亚迪半导体的拆分上市,可以预见,未来几年比亚迪IGBT的市场表现将有巨大的上升空间。

2、核心设备受制于人

相比市场份额的争夺,比亚迪和英飞凌的另一个差距,则更严峻得多。受制于国内芯片产业的整体水平,比亚迪在最关键的芯片设计工具EDA则完全受制于人。

英飞凌,由德国西门子半导体部门拆分而来,而西门子EDA又是世界第三大EDA开发公司,靠着这层关系,英飞凌可以毫无障碍地使用最先进的EDA开发工具。

反观比亚迪方面,按照比亚迪在招股说明书中的描述,一直以来,比亚迪仅能通过购买旧版设备的方式,提升研发和生产效率。而随着海外三大EDA巨头Synopsys、Cadence、Siemens加入断供行列,比亚迪要追赶英飞凌的研发脚步,也将更加艰难。

可喜的是,在EDA软件开发方面,国内也开始了全方位布局。以华大九天为代表的国内EDA领军企业,在全定制模拟电路设计和数字前后端领域,已经积累了丰富的技术经验。两大民族品牌能否实现强强联合,值得我们期待。

三、总结:

归结起来,比亚迪IGBT的短板主要归结于:市场布局慢人一步,核心设备受制外企。实际上,这不单是比亚迪的短板,也是国内半导体行业普遍存在的短板。

不过,亡羊补牢,犹未晚矣。

正如新加坡前总理李光耀上世纪70年代所说:市场、人才、政策、经济,四角俱全的中国,崛起将是常态。



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