比亚迪IGBT：万事俱备，只欠客户

近期， 比亚迪IGBT产品所在的半导体公司，资本动作频频。

4月14日，比亚迪发布公告，宣布全资子公司 深圳比亚迪微电子有限公司（下称比亚迪微电子）完成内部重组，并更名为“比亚迪半导体有限公司” （下称比亚迪半导体）。同时，比亚迪半导体将以增资扩股等方式 引入战略投资者 。

其后的5月26日和6月15日，比亚迪连续发布公告，称比亚迪半导体分别获得 19亿元人民币融资和8亿元融资 。根据公告，引入战略投资者，是比亚迪半导体继其内部重组之后， 积极寻求适当时机独立上市 的重要进展。

而据一位知情人士透露，比亚迪半导体 最快今年年底将独立上市，时间“肯定早于电池。”

作为比亚迪半导体的重要组成部分，IGBT业务将从公司独立中受益颇多。其中一大益处是，比亚迪用十数年时间开发 、验证的IGBT产品有机会获得更多新能源 汽车 客户。

如上述知情人士所说，目前，比亚迪IGBT的新能源商用车第三方客户比较多，在主流的A-C级新能源乘用车领域， 送样和测试已经开始，最快两年之后，有望看到使用比亚迪IGBT的车型。

不过，也有行业人士认为，不论在哪个行业， 大客户的认证周期至少需要3年。 而且，要打入IGBT供应链， 不仅要跨越技术门槛，还要面临品牌门槛的考验。 而长期以来，只在内部“自产自销”的比亚迪IGBT， 能否被第三方客户认可，还有待验证。

那么，比亚迪IGBT的 发展现状和未来规划如何 ？和英飞凌等传统IGBT巨头相比，比亚迪的产品有哪些 优势和不足 ？其他行业人士怎样看待比亚迪IGBT？

《电动 汽车 观察家》采访了比亚迪半导体的资深人士、车企、主流IGBT企业管理层人士和行业专家，希望对这些问题有所了解。

1

自造IGBT，

从被“禁售”开始

如果没有“禁售”，比亚迪可能不会走上自造IGBT之路。

目前，比亚迪半导体主要由 4个业务板块构成：IGBT、碳化硅等功率半导体； 车载MCU和BMS等智能控制IC；摄像头和温度压力传感器等传感器产品；代工、封装等制造业务。

该人士介绍，早在2003年，比亚迪就 组建了半导体事业部 。2004年，该事业部 作为比亚迪微电子公司注册成立 。但决定 进入IGBT行业，还要到2005年 ，而这一年，也是比亚迪正式 开始研发新能源 汽车 的元年。

该人士告诉《电动 汽车 观察家》，比亚迪开始研发新能源 汽车 时，发现 汽车 类的半导体是瓶颈，尤其是被看做 汽车 电力电子装置“CPU”的IGBT， 不但价格高昂，而且面临着有钱也买不到的困境。

IGBT对新能源 汽车 的关键作用

该人士回忆，十几年前，IGBT的遭遇和光刻机的市场环境类似，特别是 对1200伏以上的高端IGBT，国外有严格的销售限制。 国际IGBT巨头规定，中国企业购买IGBT，只能用于变频器行业， 要买高端IGBT用来造新能源 汽车 ，是绝对禁止的。

除了“禁售”， 找不到和比亚迪技术路线匹配的产品 ，也是比亚迪获得新能源 汽车 IGBT的另一障碍。

该人士介绍，进入新能源 汽车 领域之初，比亚迪确立了一条 高电压小电流的技术路线，反映在车型上，就是高性能、强动力的产品。

比如，2013年比亚迪第一款王朝系列车型，第二代插电式混动双模车型秦（后来的秦DM），以 百公里5.9秒加速的动力系统 获得了众多“迪粉”（比亚迪粉丝）的追捧。比亚迪自造的IGBT就发挥了极大的作用。

比亚迪秦DM百公里加速5.9秒的宣传海报

但该人士表示，在2005年前后，不论国际还是国内， 新能源 汽车 的技术方向都不明确， 再加上国内半导体行业的研发基础薄弱，即便有钱，也很难找到与比亚迪新能源 汽车 匹配的IGBT。而当时市面上少见的新能源 汽车 ， 使用的很多都是原本用于太阳能领域的IGBT模块。

就是这样，在 外部禁售、内部供应商缺乏 的情况下，比亚迪决定自己造新能源 汽车 用IGBT。

2

PK英飞凌，

性能参数“旗鼓相当”

从2005年开始，比亚迪 花了3年时间做车用IGBT的理论研究和封装业务。

但该人士介绍，到2008年，比亚迪意识到， 自己做IGBT模块封装没有大问题，但IGBT芯片的问题仍然不小， 于是收购了宣布破产的宁波中纬积体电路， 以此为开端，正式开始自主研发IGBT芯片，一直到今天。

2010年，比亚迪自造的1.0代IGBT芯片问世，并在当时的插混车型做了一些验证；2013年，2.0代芯片正式装车比亚迪e6；2015年底， 2.5代芯片推出，目前市场上的比亚迪商用车，以2.0和2.5代产品为主。

比亚迪IGBT主要发展过程

目前，比亚迪主流的4.0代IGBT芯片，是 2018年10月正式发布的比亚迪IGBT 4.0， 这也是比亚迪IGBT的标杆性产品。该人士介绍，进入2020年，比亚迪的5.0代IGBT也已问世。不过，目前比亚迪的新能源 汽车 中， 20%用的是4.0代IGBT，另有80%左右是2.5代IGBT。

当然，比亚迪自主研发IGBT，并不意味着完全不用友商产品。

另一家主流IGBT企业管理层人士告诉《电动 汽车 观察家》，比亚迪的新能源 汽车 ， 除了使用自己的IGBT模块，也在采购赛米控和英飞凌等企业的产品。 宋系列和唐系列的新能源车型都曾使用英飞凌的IGBT。

对此，比亚迪人士回应称，以代表当时比亚迪最高技术水平的唐系列新能源车为例，新车研发初期， 比亚迪对自己的IGBT性能不是很确定，所以后驱版本用了英飞凌的IGBT芯片（自主封装）， 前驱仍使用自主IGBT芯片， 收集两款IGBT的装车数据。

他介绍， 用了四五年之后，验证数据显示，比亚迪IGBT不输于英飞凌 。因此， 今年唐的后驱版本也会换比亚迪自己的IGBT。

根据比亚迪方面的公开信息，其自主开发的IGBT电流输出能力比当前市场主流IGBT产品高15%， 整体功耗降低约20% 。这里所说的“当前市场主流IGBT”，当然也包括IGBT巨头英飞凌的产品。

该比亚迪人士介绍，和强调线宽的数字半导体不同，IGBT这样的功率半导体追求的主要是性能。 评判某个IGBT优劣的主要标准，包括开关损耗和通态损耗 ，两者发生频次占IGBT损耗场景的比例分别为70%-80%和20%-30%。因此， 开关损耗是IGBT企业最重视的参数。

他表示，和英飞凌主流的第四代IGBT相比， 比亚迪4.0代IGBT的开关损耗低20%。 换算成整车参数，这意味着，使用比亚迪IGBT的整车 百公里电耗降低0.6kWh，系统成本也大大降低。

不过，在不少媒体的报道中，2018年， 英飞凌IGBT已经进入第七代，即“微沟槽栅+场截止”， 而比亚迪主流新能源乘用车使用的IGBT，仍是4.0代产品。这是否意味着，比亚迪的IGBT远远落后于英飞凌？

在该人士看来，IGBT的代数命名是企业行为，实质上是一种营销手段。 产品到底好不好，还要看性能参数。 在实际测试中，比亚迪4.0代IGBT 不仅多项性能优于英飞凌第四代产品，也不输于英飞凌所定义的第七代产品。 整体来看，比亚迪的IGBT和英飞凌在性能参数方面 “旗鼓相当” 。

他认为，英飞凌第七代IGBT的“微沟槽栅”技术，技术原理和第四代产品基本没有区别，不过是，一个槽不够，多打几个，但 最终的提升空间非常有限。而且，IGBT的技术已经达到瓶颈， 不会因为提升几代命名，性能也有巨大提升。

“如果我愿意，我还想把比亚迪的IGBT命名成第八代，第九代呢。”他开玩笑地说。

但在一位行业专家看来，国际上对IGBT的代数命名有公认的标准， 而英飞凌的IGBT迭代到第七代，芯片更薄，成本也已经可以达到第四代的一半 。其他企业要想和英飞凌最新的IGBT竞争，难度相当大。

除了部分关键性能参数足以和英飞凌PK，比亚迪的人士还强调，比亚迪对IGBT的实际应用经验也优于很多竞争者。从2019年数据看， 比亚迪在国内新能源乘用车的市场份额达到20%，而其中90%的IGBT是比亚迪自己的产品， 这让比亚迪有足够多的IGBT应用经验。

他举例说，如果电动 汽车 的平台电压达到700伏，使用普通的1200伏IGBT，过压起火的概率相对较高。而在半导体业务独立上市之前， 比亚迪身兼主机厂和IGBT供应商的双重身份，因此，可以根据实际使用情况，逆向改变某个参数。 其结果就是，虽然使用的仍是1200伏的IGBT，但实际可以支持的 尖峰电压高达1400伏， 安全系数能大大提升。

“在1200伏高压的IGBT领域，比亚迪对其他竞争对手的优势很明显。”该人士评价。不过，他承认， 在750伏及之下的中低压IGBT领域，比亚迪未必有优势。毕竟，英飞凌、三菱等都是750伏IGBT行业的大玩家。

但上述行业专家表示，英飞凌的车用IGBT以750伏为主 ，是企业自主选择的技术路线，并非做不到高压产品。 实际上，在高铁等大工业领域， 英飞凌等国际巨头的高压IGBT产品也处于绝对领先地位。

比亚迪人士表示，从研发之初，就坚持高压路线，让比亚迪有了在高端新能源乘用车领域，和国际巨头一比高下的实力。但另一方面，专注高压平台和隶属比亚迪集团的身份，也让 比亚迪错过了很多获得第三方客户，以及扩大市场占有率的机会。

3

备战供货第三方：

谋上市、造工厂、找客户

目前，中国新能源 汽车 的IGBT供货形势， 处于“整体多家争鸣，局部一家独大”的局面。

比亚迪人士介绍，在A00级纯电动乘用车领域， 90%的IGBT都来自斯达半导体 ；纯电动商用车领域，英飞凌、比亚迪、斯达和富士四分天下；在A级到C级新能源乘用车领域， 除了比亚迪用自家的IGBT，其余新能源车企90%的IGBT产品都是英飞凌的天下。

“如果不是因为比亚迪自己造车，我们也成不了A级到C级的主流新能源乘用车IGBT供应商。”他感叹。

随着新势力、外资和合资车企的进入，中国新能源 汽车 市场的玩家越来越多，比亚迪新能源 汽车 的市场份额也有降低。该人士透露， 2018年，比亚迪半导体的销售额约为13亿，到19年下降至11亿， 主要原因就在 于IGBT业务的销售额从5亿多降到了大约3亿。

该人士告诉《电动 汽车 观察家》，IGBT销售走低，一方面是因为随着技术进步，电机功率密度进一步提升， 同样性能要求的车型，所需的IGBT模块减少； 另一方面，IGBT规模化效应显现， 成本减少，售价也降低。

怎么提高销售额？关键之一是扩大客户群。

该人士介绍，到目前为止， 比亚迪IGBT约70%靠比亚迪内部消化，其余30%供给第三方客户， 主要是新能源商用车客户。为获得更多外部客户，特别是新能源乘用车企业，比亚迪也做了多方面准备。

资本层面，最关键的是 谋求上市。

今年以来，比亚迪半导体在资本层面的动作不断。4月14日，比亚迪发布公告，宣布比亚迪微电子完成内部重组，并更名为比亚迪半导体。

5月26日和6月15日，比亚迪连续发布公告，称比亚迪半导体分别 获得19亿元人民币融资和8亿元融资， 投资方包括红杉瀚辰、红杉智辰、SK集团、小米集团、招银国际、联想集团、中芯聚源、上汽产投、北汽产投、深圳华强、蓝海华腾、英威腾等。

根据公告，引入战略投资者，是比亚迪半导体继其内部重组之后， 积极寻求适当时机独立上市的重要进展 。而IGBT业务，也是众多投资者看好比亚迪半导体业务的关键之一。

该人士介绍，从2018年开始，比亚迪就开始做半导体业务分拆， 今年计划基本完成分拆工作，最快今年年底或明年4月 ，作为独立的公司上市，时间“肯定早于电池。”

他认为，比亚迪半导体独立上市之后，业务将更为灵活，更为市场化， 可以不受集团的束缚，提供更多满足市场需求的产品。

资本运作的同时，比亚迪还在继续扩大IGBT产能。

该人士介绍，目前，比亚迪在长沙和宁波有两座晶圆厂， 两座工厂的年产能达到5万片晶圆，几乎是国内其他中国IGBT企业产能的总和。 其中，长沙的晶圆厂于今年4月开工，而宁波晶圆厂从2008年收购算起，已经有12年的生产时间。

该人士表示，经过多年的产销，宁波晶圆厂的设备成本分摊已经完成，再加上人工成本较低等因素， 宁波工厂产的IGBT价格至少比英飞凌便宜20%。 但他坦承， 比亚迪虽然定价低，但在原材料成本上无法和英飞凌匹敌。

在他看来，英飞凌 IGBT产线是全球最先进的，中国企业要想在5年-10年PK过英飞凌，几乎不可能。 英飞凌定价贵，很大程度上和其高毛利追求有关。

技术不断积累，上市准备加速，工厂也已就绪。那么，比亚迪IGBT的外供进展如何了？

该人士透露，目前，比亚迪IGBT的主要客户还是新能源乘用车企业， 但和部分主流新能源乘用车企业，特别是A级以上乘用车客户的合作也在商谈中 ，目前正在 送样和测试 。比亚迪IGBT和对方的电控匹配、装车，至少还要两年以后。

但也有行业人士认为，不论在哪个行业， 大客户的认证周期至少需要3年。 新手要想打入主流车企的IGBT供应链， 不仅要跨越技术门槛，还要有足够的品牌认知度。 而长期以来，只在内部“自产自销”的比亚迪IGBT，要想被第三方客户认可，难度也不小。

比亚迪半导体的人士则表示，相对而言， 比亚迪IGBT在国际市场的认可度甚至更高。

该人士介绍，除了比亚迪和丰田合资公司生产的新能源 汽车 ，IGBT全部来自比亚迪半导体，比亚迪IGBT 还获得了很多国际顶级客户的订单， 欧洲和日本的多家电控厂家也在和比亚迪进行IGBT业务合作。

但该人士表示，目前， 比亚迪两座晶圆厂的产能仍处于供过于求 的状态。对于比亚迪半导体， 万事俱备、急缺客户 也是眼下不得不面对的现实情况。

4

未来：

坚持高压路线，三年拉平碳化硅成本

从成立之日起，比亚迪半导体坚持高压IGBT的技术路线。如今，急缺客户的比亚迪，是否会进入英飞凌等把控的750伏IGBT领域？

对此，该人士表示，随着比亚迪半导体上市加速， 在1200伏IGBT之外，增加750伏或者650伏产品业务也是可能的 ——毕竟，上市公司有业绩需求，也需要得到股东们的认可。

但他强调表示，比亚迪坚信，高压平台是未来新能源 汽车 的发展趋势。如果把600公里算作高端新能源 汽车 的门槛续航，那么用户体验必须相应提升，比如优化加速体验，加快充电时间等，这样一来， 适应高性能车型的比亚迪IGBT就很有优势。

在继续高压技术路线的同时，比亚迪碳化硅的商业化应用也在紧锣密鼓地进行。

和IGBT相比，碳化硅生产的芯片尺寸更小、功率器件效率更高，耐温性也更高，但由于成本过高，大规模商用仍有较大困难。对此， 比亚迪的解决方案是，限时降本。

该人士透露，目前，比亚迪一款碳化硅模块的价格是IGBT的2-3倍，而根据公司的计划，要在 3年内将这个成本差距拉平。

在该人士看来，碳化硅价格居高不下，很大程度上还是“鸡生蛋和蛋生鸡”的问题——车企要求半导体企业降价，降价了才有规模化生产；半导体企业又要求车企先上量，有了量才降价，自然会陷入扯皮境地。 而比亚迪有垂直整合的优势，决策层确认，碳化硅的问题在于成本而非技术，就下定决心，以量倒逼成本下降。

不过，上述主流IGBT企业管理层人士认为， 碳化硅降本依赖整个产业链升级。 以IGBT为参照，IGBT目前已经做到12寸晶元大批量生产，而目前最先进的碳化硅芯片也才6寸。因此， 碳化硅的成本和IGBT拉平，不是几年就能达到的。

按照比亚迪公布的计划， 预计到 2023 年，比亚迪旗下的电动车将实现碳化硅功率半导体对 IGBT的全面替代 ，整车性能在现有基础上再提升10%。即将上市的比亚迪汉EV，采用的就是碳化硅模块，百公里加速仅3.9秒。

从2003年，比亚迪半导体事业部成立，到2005年开始IGBT研发，再到10年开发出第一代产品、13年开发出2.0代产品，以及18年推出4.0代产品，并在自家新能源车型上长期验证， 比亚迪已经积累了不少IGBT技术经验，

随着比亚迪两座晶圆厂准备就绪，以及上市准备加速推进，IGBT供应第三方客户的业务扩展，或许只是时间的问题。如该人士所说， 华为事件之后，中国已经迎来了半导体行业的春天， 更多中国车企也开始更加积极地和比亚迪在IGBT业务上进行商谈。

作为新能源车里的“CPU”，IGBT因技术难、投资大，与动力电池一样，被业内称为新能源 汽车 核心技术的“珠穆拉玛峰”。

多年以来， IGBT核心技术一直掌握在日本、欧洲等国外厂商中，制约了国内新能源 汽车 的大规模商业化。直至比亚迪的出现，一拳打破“卡脖子”技术。

而继比亚迪之后，又有一家中国企业将量产车规级IGBT。

据华虹宏力公众号消息，近日，华虹半导体有限公司与斯达半导举办“华虹半导体车规级IGBT暨12英寸IGBT规模量产仪式”，并签订战略合作协议。

双方共同宣布， 携手打造的高功率车规级IGBT（绝缘栅双极型晶体管）芯片，已通过终端车企产品验证，广泛进入了动力单元等 汽车 应用市场。

IGBT全称“绝缘栅双极型晶体管”，是影响电动车性能的关键技术，是新能源车的“大脑”，其成本约占整车成本的5%。

IGBT的好坏直接影响电动车功率的释放速度： 直接控制直、交流电的转换，同时对交流电机进行变频控制，决定驱动系统的扭矩（直接影响 汽车 加速能力）、最大输出功率（直接影响 汽车 最高时速）等。

所以，可以说IGBT与新能源车的关系就如同CPU与电脑，是新能源 汽车 最核心的技术。

据悉，华虹半导体已在12英寸生产线上成功建立了IGBT晶圆生产工艺，产品顺利通过了客户认证，成为全球首家同时在8英寸和12英寸生产线量产先进型沟槽栅电场截止型IGBT的纯晶圆代工企业。

目前，华虹半导体12英寸IGBT产出已超10000片晶圆。去年斯达半导生产的 汽车 级IGBT模块合计配套超过20万辆新能源 汽车 。

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