新能源汽车的成本构成中，最大头当然是动力电池，第二高的就是IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）。作为与动力电池电芯齐名的“双芯”之一，占整车成本约5%左右的IGBT，正在变得越来越重要。
IGBT能有多重要？就在于，它能直接控制驱动系统直、交流电的转换，决定电动车扭矩和最大输出功率等核心指标，可谓“牵一发而动全身”。
所以，近日总投资10亿元的比亚迪IGBT项目在长沙正式动工，无疑就非常令人瞩目。据悉，该项目设计年产25万片8英寸晶圆的生产线，投产后可满足年装50万辆新能源汽车的产能需求。
如今，比亚迪IGBT芯片晶圆的产能已经达到5万片/月，预计2021年可达到10万片/月，一年可供应120万辆新能源车，也就是相当于2019年新能源汽车销量的总数。
不过，我们关心的是，对于比亚迪来说，其IGBT技术达到了什么程度？在整个IGBT格局中，比亚迪处于一个什么位置？
打破垄断
作为一种功率半导体，IGBT应用非常广泛，小到家电、大到飞机、舰船、交通、电网等战略性产业。此外，IGBT还是国家“02专项”的重点扶持项目，已经全面取代了传统的Power MOSFET，被称为电力电子行业里的“CPU”。
在新能源领域，IGBT的应用也非常重要。比如，在电动汽车的“三电”方面，TESLA的Model S使用的三相异步驱动电机，其中每一相的驱动控制需要使用28颗塑封的IGBT芯片，三相共需要使用84颗IGBT芯片。算算总量，就可知需求的庞大。此外，充电桩的核心部件也要用到IGBT芯片。
但是，长期以来，被垄断在少数IDM（Integrated device manufacturer）手上，比如英飞凌Infineon、富士电机、三菱等外资企业。
数据显示，2019年期间，英飞凌为国内电动乘用车市场供应62.8万套IGBT模块，市占率达到58%。而比亚迪供应了19.4万套，市占率达到18%。可以说，如果没有比亚迪，中国车规级IGBT芯片市场国内企业一直被“卡脖子”的局面无法缓解。这是实情。
比亚迪打破国际巨头的垄断，是值得高兴的事。不过，值得注意的是，如果按照之前2019年比亚迪IGBT自供比率约在70%(或以上)的预测，也就是接近15万套来算，对外供应的量也就是4万多套，比亚迪还是相当保守的。
所以，4月14日比亚迪宣布通过整合公司半导体业务、成立独立的“比亚迪半导体有限公司”，就是想使IGBT业务量扩大，提升其商业前景。根据中金公司的预计，比亚迪半导体拆分上市后市值可达300亿元，无疑也只有外供IGBT才能带来如此效益。
按照2018年的相关统计，在一辆纯电动汽车中，IGBT约占驱动电机系统成本的一半，而驱动电机系统占整车成本的15~20%，也就是说IGBT占整车成本的7~10%。而据中信证券报告显示，IGBT目前在插电混动车型上约占2500~3500元成本，A级以上纯电动车IGBT单车成本在2000~4000元，豪华车相对高一点，在5000元以上。
而且，中信证券认为，全球电动车高增长（尤其是A级以上车型）将带动IGBT需求放量，2020年行业空间约97亿元，预计2025年有望达到370亿元，年复合增长率超过30%。所以说，如果比亚迪IGBT销量扩大，收益当然可观。
据悉，比亚迪下一步的规划是让IGBT的外供比例争取超过50%。而之前比亚迪的孤单，显示出关键零部件领域自主品牌的技术弱势,现在局面有所缓解。不过，如果我们从国际IGBT技术发展趋势来看，比亚迪还得加快步伐。
竞争的格局
之前，比亚迪已经在秦、唐等多个车型中采用自主研发的IGBT，但直到2018年9月，才第一次对外宣布。从专利数量来说，截至2018年11月，比亚迪在该领域累计申请IGBT相关专利175件，其中授权专利114件。
截至目前，比亚迪车用IGBT装车量已累计超过60万只。如果我们光看比亚迪的报道，自豪感会油然而生。但是，放眼望去，比亚迪面对的都是强手。
从IGBT的应用电压来看，汽车主要是600V到1200V之间，这个区间里英飞凌Infineon具有压倒性优势，安森美虽然在600V-1200V领域也有市场，但主要是非车载领域。而三菱和富士电机瓜分了日本市场，丰田混动所用的IGBT全部内部完成，有自己完整的IGBT生产供应链。
江山代有才人出，除了这几家巨头，根据IHS Markit的最新报告，一家2018年度IGBT模块全球市场份额占有率排名第8位、唯一进入世界排名TOP10的中国企业——斯达半导（603290），也已成为比亚迪的劲敌。
根据上市刚刚两个月的斯达半导的年报，其去年生产的车规级 IGBT 模块已经配套了超过 20 家车企，合计配套超过16万辆新能源汽车（而根据NE时代的统计，2019年斯达供应了17,129套IGBT模块，市占率1.6%。）如果加上在工业控制及电源行业、变频白色家电及其他行业的应用，斯达半导的IGBT营收已经超过了比亚迪半导体。
不仅如此，就IGBT技术实力来看，比亚迪发展到了IGBT 4.0（相当于国际第五代），而斯达半导已经发展到了第六代，该公司基于第六代Trench Field Stop技术的650V/750V IGBT 芯片及配套的快恢复二极管芯片，已在新能源汽车行业实现应用。
从全球看，IGBT目前已经发展到7.5代，第7代由三菱电机在2012年推出，三菱电机目前的水平可以看作7.5代，而比亚迪2018年12月12日才发布IGBT 4.0技术（也就是国际上第五代技术），所以说，目前的差距还是很大的。
差距有多大？
不过，IGBT技术目前接近封顶也是公认的。当今科技日新月异，IGBT的战场之外，下一代争夺将在SiC（碳化硅）技术上。丰田汽车就表示过:“SiC具有与汽油发动机同等的重要性。”
其实，碳化硅（SiC）是一种广泛使用的老牌工业材料，1893年已经开始大规模生产了。作为第三代半导体材料，发展潜力巨大。而且，SiC技术已经在日本全面普及，无论三菱这样的大厂还是富士电机、Rohm这样的小厂，都有能力轻松制造出SiC元件。
鉴于SiC的重要性,丰田的策略是完全自主生产。实际上，丰田从上世纪80年代就开始了SiC的研究,领先全球30年。到2014年，丰田已经能试产关键的SiC基板。
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这里说句题外话，SiC基板是关键，而落后日本企业很多的英飞凌，2016年7月决定收购的美国CREE集团旗下电源和RF部门(“Wolfspeed”),核心就是SiC基板技术。不过，最终被美国的外国投资委员会（CFIUS）以关系到国家安全的原因否了。
目前，比亚迪也已研发出SiC MOSFET。预计到2023年，比亚迪将采用SiC基半导体全面替代硅基半导体，这样的话，整车性能在现有基础上可以再提升10%。除了驱动效率提高，SiC MOSFET体积可以减少70~80%，这也是业内公认的，SiC是新能源车提高效率最有效的技术。
当然，光芯片提升还不行，整合材料（高纯碳化硅粉）、单晶、外延、芯片、封装等SiC基半导体全产业链也要跟进，才能进一步降低SiC器件的制造成本，加快其在电动车领域的应用。
所以，从技术上来说，比亚迪要追赶的路还很长。而且相对于斯达半导的全球化业务，比亚迪IGBT的国外业务还有待展开。不过相比较而言，比亚迪在国内自主品牌中还是取得了一定的优势，就像华为手握芯片终极武器一样。面对汽车行业百年未有之变局，技术驱动将重新构建行业格局，无疑是没错的。
文/王小西
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本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
新能源 汽车 的成本构成中，除了动力电池外，电控系统以 15~20%的成本占比位列第二。在电控系统成本中，IGBT成本占比高达 40%，是电控系统中最重要的构成器件，主要作用是进行交流电和直流电的转换、电压高低的转换。
功能上，IGBT 主要应用于电池管理系统、电动控制系统、空调控制系统和充电系统。对于混合动力 汽车 ，与低压系统相独立的高压系统也需要用到 IGBT。在新能源 汽车 领域，IGBT 作为电控系统和直流充电桩的核心器件，直接影响电动车功率的释放速度、 汽车 加速能力和最高时速等，重要性不言而喻。
由于 IGBT 具有更好的耐高压特性，当前在 650V 以上应用场景被广泛使用。相比硅基 MOSFET，IGBT 优点是导通压降小，耐高压，传输功率可以达到 5000W。IGBT 下游应用主要依据工作电压高低划分，车规级 IGBT 电压多位于 650~1200V 区间场景。
本篇文章就来对本土车规级 IGBT 的发展现状、行业格局与未来趋势进行分析，在现状中认清差距，在趋势中窥见转机。
本土产业现状
近两年，随着新能源 汽车 的快速发展，IGBT 也迎来了爆发。据集邦咨询《2019 中国 IGBT 产业发展及市场报告》显示，2018 年中国 IGBT 市场规模约为 153 亿元，同比增长 19.91%。受益于新能源 汽车 和工业领域的需求大幅增加，中国 IGBT 市场规模将持续增长，到 2025 年，中国 IGBT 市场规模将达到 522 亿元，年复合增长率近 20%。
我国是车规级 IGBT 的主要市场之一，约占全球市场份额超过 30%，但中高端 IGBT 主流器件市场基本被欧美、日本企业垄断，比如英飞凌、富士电机、三菱等外资企业，我国 IGBT 产品对外依赖度近 95%，呈现寡头垄断的竞争格局。
国内研发车规级 IGBT 的企业较少，或与其研发、生产的高难度有关。
在比亚迪入局 IGBT 之前，国内自主研发的 IGBT 几乎一片空白，基本被外资企业垄断。
图源 | mydrives.com
比亚迪微电子公司（比亚迪半导体公司前身）成立于 2004 年，初期主要承担着比亚迪集团集成电路及功率器件的开发、整合、晶圆等生产任务，主要经营功率半导体器件、IGBT 功率模块、CMOS 图像传感器、电源管理 IC、传感及控制 IC 等产品。其中，IGBT 是比亚迪半导体的拳头产品。
从 F3DM 采用的 IGBT 1.0 芯片，大规模配置于 e6、K9 等新能源车型上的 IGBT 2.5 芯片模块，到去年推出的 IGBT 4.0 芯片，比亚迪的 IGBT 芯片已经研发了超过十年，成为国内首个贯通新能源 汽车 IGBT 芯片设计、晶圆制造、模块封装、仿真测试以及整车测试等全产业链企业。
近日，比亚迪 IGBT 项目在长沙正式动工。据悉，该项目总投资 10 亿元，将建成年产 25 万片 8 英寸新能源 汽车 电子芯片生产线，投产后可满足年装车 50 万辆新能源 汽车 的产能需求，预计年度营业收入可达 8 亿元，实现利润约 4000 万元。
比亚迪电控、IGBT 模块等零部件背靠集团新能源 汽车 的发展，成为市场中亮眼的存在。比亚迪已经成为国内新能源 汽车 市场中装机量最多的电控供应商，IGBT 部分也成为国内新能源 汽车 电控用功率模块装机量数一数二的供应商。
有数据显示，2019 年，英飞凌为国内电动乘用车市场供应 62.8 万套 IGBT 模块，市占率达到 58%。而比亚迪供应了 19.4 万套，市占率达到 18%（按最新数据估算，其在中国车规市场的份额已达 22.1%）。可以说，比亚迪缓解了我国车规级 IGBT 芯片市场一直被外企“卡脖子”的局面。
2019 年，比亚迪 IGBT 自供比率约 70%，尽管比亚迪打破了国际巨头的垄断，但其对外供应量仅 4 万多套，可以看出比亚迪还是相当保守的。因此，4 月 14 日比亚迪宣布通过整合公司半导体业务、成立了独立的“比亚迪半导体有限公司”，扩大 IGBT 业务量，下一步的规划是让 IGBT 的外供比例争取超过 50%。
小结： 目前比亚迪在国内新能源 汽车 用 IGBT 市场的份额只有 20%左右，市场绝大部分仍掌握在英飞凌、三菱等外资企业手里，比亚迪占据的市场份额并不算高。放眼全球 IGBT 市场，比亚迪所占据的市场份额更是不足 2%，差距巨大。
比亚迪的孤单，不仅体现在 IGBT 技术实力和市场份额上的种种差距，更在于关键零部件领域自主品牌弱势的行业积淀和产业生态现状。
由此来看，比亚迪和国内 IGBT 企业们的追赶之路并不好走。但纵使路漫漫其修远兮，还望上下而求索
国际巨头压力之外，比亚迪还面临着来自本土竞争对手——斯达半导体带来的挑战。
根据 IHS Markit 2018 年报告，斯达半导体是国内唯一进入全球前十的 IGBT 模块厂商。相较于比亚迪半导体的 IGBT 技术从 1.0 迭代到 4.0（相当于国际第五代），斯达半导的 IGBT 技术已经发展到了第六代，基于第六代 Trench Field Stop 技术的 IGBT 芯片及配套的快恢复二极管芯片已在新能源 汽车 行业实现应用。
根据今年公司上市时披露的数据来看，斯达半导体 2019 年生产的车规级 IGBT 模块已经配套了超过 20 家终端 汽车 品牌，合计配套超过 16 万辆新能源 汽车 ，此外适用于燃油车的 BSG 功率组件顺利通过了主流 汽车 厂商的认证，打开了传统 汽车 市场。其中，斯达半导的子公司 StarPower Europe AG 使用自主芯片的 IGBT 模块在欧洲市场已被包括新能源 汽车 行业在内的客户接受并批量采购，步伐迈入全球化。
小结： 斯达半导体与比亚迪相比：比亚迪 IGBT 业务有着自身新能源 汽车 产业做背书，使其产品研发和应用落地获益，此为优势；
然而，“水能载舟，亦能覆舟”，或许也正是由于比亚迪本身有整车业务，进而难以让其他车企真正放下心中的芥蒂，使用比亚迪的 IGBT 产品。此为劣势。
相信斯达半导体的崛起对于比亚迪和本土 IGBT 产业来讲不是坏事。毕竟，“一枝独秀不是春，百花齐放春满园”。
此外，国内还有中车、士兰微、扬杰 科技 、宏微 科技 等企业在进行车规级 IGBT 的研发和生产。随着国家的高度重视和大力扶持，国内在 IGBT 研发方面确实已经取得了长足的进步，本土 IGBT 产业链已经初步形成。
但基于国内产业现状，再加上 IGBT 本身设计门槛高、制造技术难、投资大，国内相关人才又较为缺乏，在设计、测试以及封装等核心技术方面还积累不够，导致国内半导体企业在 IGBT 市场一直处于弱势地位。
整体来看，国内功率半导体分立器件产业的产品结构仍以中低端为主，在高端产品方面目前国际厂商仍占据着绝对优势地位，供需一直存在较大缺口，技术差距短期内或较难追平。
IGBT 市场格局：外企垄断之下，本土产业痛点何在？
自 1985 年前后美国 GE 成功试制工业样品以来，IGBT 经过 30 多年的发展，如今已发展到第 7 代技术。第 7 代由三菱电机在 2012 年推出，富士电机则从 2015 年就开始对外提供 IGBT 模块第七代产品的样品。而比亚迪 2018 年 12 月才发布 IGBT 4.0 技术（也就是国际上第五代技术），其中的差距不言而喻。
根据 IHS 统计，2018 年仅英飞凌、三菱、富士电机、安森美、ABB 五大厂商在 IGBT 领域占据的市场份额接近 70%，其中排在第一位的英飞凌市场份额高达 34.5%。目前国内 IGBT 产品的研发与国际大厂相比还存在很大差距，核心技术均掌握在外资企业手中，IGBT 技术集成度高的特点又导致了较高的市场集中度。
国内 IGBT 技术(芯片设计、晶圆制造、模块封装)目前尚处于起步阶段。本土企业在研发与制造工艺上与世界先进水平差距较大。而且，IGBT 是关键设备上的核心部件，供应切换具有非常高的风险，这也制约了我国 IGBT 技术的发展和产品的应用。
形成上述局面的原因可以概括为以下几个方面。
国内 IGBT 产业化起步较晚且基础薄弱，例如比亚迪、斯达半导体 2005 年才开始成立 IGBT 团队，而英飞凌 1999 年就从西门子拆分出来，且之前就已经有了很深的技术积累，技术差距短期内很难追平。
再加上 IGBT 本身设计门槛高、制造技术难、投资大、国内相关人才较为缺乏，在设计、制造、测试以及封装等核心技术方面还积累不够，导致国内半导体企业在 IGBT 市场一直处于弱势地位。
目前国内 IGBT 行业虽然逐渐具备了一定的产业链协同能力，但国内 IGBT 技术在芯片设计、晶圆制造、模块封装等环节目前均处于起步阶段。
晶圆制造方面，国内 IGBT 主要受制于晶圆生产的瓶颈，首先是没有专业的代工厂进行 IGBT 的代工，原 8 寸沟槽 IGBT 产品主要在华虹代工，但是 IGBT 并非华虹主营业务，产品配额极其匮乏，且价格偏高；
其次，与国外厂商相比，国内公司在大尺寸晶圆生产上工艺仍落后于全球龙头。晶圆越大，单片晶圆产出的芯片就越多，在制造加工流程相同的条件下，单位芯片的制造成本会更低。目前，IGBT 产品最具竞争力的生产线是 8 英寸和 12 英寸，国内晶圆生产企业此前大部分还停留在 6 英寸产品的阶段。仅有比亚迪、中车、士兰微等几家国内企业实现 8 英寸产品量产。
同时，由于国内集成电路公司没有独立的功率器件生产线，只能利用现有的集成电路生产工艺完成芯片加工，所以设计生产的基本是一些低压芯片。与普通 IC 芯片相比，大功率器件有许多特有的技术难题，如芯片的减薄工艺，背面工艺等。
可以看出，IGBT 是一个对产线工艺依赖性极强的公司，解决这些难题不仅需要成熟的工艺技术，更需要先进的工艺设备，这意味着设计公司不能跳出代工厂的支持独立存在。所以，IGBT 企业走向大而强的最好的路线就是 IDM 模式。这些都是我国功率半导体产业发展过程中急需解决的问题。
在模块封装技术方面，车用 IGBT 的散热效率要求比工业级要高得多，逆变器内温度最高可达 20℃，同时还要考虑强振动条件。国内目前仅掌握了传统的焊接式封装技术，与国外公司相比，技术上的差距依然存在。国外公司基于传统封装技术相继研发出多种先进封装技术，能够大幅提高模块的功率密度、散热性能与长期可靠性，并初步实现了商业应用。
自第六代技术以后，各大厂商开始将精力转移到 IGBT 封装上。在 IGBT 封装材料方面，日本在全球遥遥领先，德国和美国处于跟随态势，我国的材料科学则相对落后。
IGBT 产业每道制作工艺都有专用设备配套，国内 IGBT 工艺设备购买、配套较为困难。比如德国的真空焊接机、薄片加工设备、表面喷砂设备、自动化测试设备等，其中有的国内没有，或技术水平达不到。
图源 | SEMI
因此就会面临好的进口设备价格十分昂贵，便宜设备又不适用的问题。此外，还面临国外设备由于出口限制或技术保密等因素未必会卖给中国的困境。
可见，要成功设计、制造 IGBT 必须要有产品设计、芯片制造、封装测试、可靠性试验、系统应用等成套技术的研究、开发及产品制造于一体的自动化、专业化和规模化的产业生态。
高端工艺开发人员非常缺乏，现有研发人员的设计水平有待提高。目前国内没有系统掌握 IGBT 制造工艺的人才。从国外先进功率器件公司引进是捷径。但单单引进一个人很难掌握 IGBT 制造的全流程，而要引进一个团队难度太大。国外 IGBT 制造中许多技术是有专利保护。目前如果要从国外购买 IGBT 设计和制造技术，还牵涉到好多专利方面的东西。
由于 IGBT 产品的寿命、稳定性直接影响电动车安全性，其性能也直接决定了续航里程等电动车性能，因此全球电动车 IGBT 市场此前一直被英飞凌等海外巨头垄断。
车企切换至国内供应商，需要对其产品稳定性、性价比、量产经验与装车量、公司整体研发与资金实力等进行综合评估。因此 IGBT 在国产替代过程中面临的较大市场难度。
小结： 不难看到，从市场占比、产业链协同，到专利壁垒、人才技术，再到市场及下游客户的认可度，本土 IGBT 产业存在着全方位差距。
尽管近年来国内众多厂商纷纷开始加入 IGBT 产品布局，市场规模呈加速增长趋势。但国内 IGBT 市场产量依然较低，市场份额被国外巨头瓜分蚕食。
面对当前产业现状与困局，本土 IGBT 产业亟待突破。
如何突破？
图源 | CGTN
弘大芯源董事长章威纵表示，“从过去 50 年硅基半导体发展之初，到目前国外第三代半导体发展领先的实际情况不难看出，没有先进的晶圆代工厂和制程工艺技术，技术就很难生根。这也是中国硅基及 IGBT 严重依赖进口，落后国外的一大原因。”
去年，中芯国际以 1.13 亿美元的对价，将所持有的 LFoundry 70%股权转让给专注于 IGBT、FRD 等新型电力电子芯片的研发企业——江苏中科君芯。可见，国内 IGBT 企业在工艺制程方面逐渐在发力追赶。
IGBT 产品当前最具竞争力的生产线是 8 英寸和 12 英寸，最为领先的厂商是英飞凌，已经在 12 英寸生产线量产 IGBT 产品。国内公司大尺寸晶圆工艺和良率均落后于行业龙头，导致芯片分摊成本较高。
目前，伴随国内企业 8 寸晶圆产线先后投产，良率逐步提升，国产 IGBT 有望较此前采购英飞凌等巨头晶圆价格大幅下降。
工信部印发的《 汽车 产业中长期发展规划》提出，到 2020 年我国新能源 汽车 产量达到 200 万辆，2025 年达到 700 万辆。IGBT 模块占电动 汽车 成本将近 10%，占充电桩成本约 20%。
集邦咨询预测，到 2025 年，中国新能源 汽车 所用 IGBT 市场规模将达到 210 亿人民币，充电桩所用 IGBT 的市场规模将达到 100 亿人民币。可以预见，新能源 汽车 市场将成为助推 IGBT 市场增长的主要力量，国内 IGBT 厂商要抓住这一发展契机，争取扩大市场份额。
小结： 在新的市场需求与本土产业链协同发展的趋势下，国内 IGBT 行业逐渐在缩小差距。
对于本土企业应该如何发力追赶，新能源及未来 汽车 技术路线独立研究者曹广平向笔者指出，“本土 IGBT 产业应汇集优质人才、企业、科研机构、资金等，向华为一样发力。这样的发力，一定不要限于报项目、批项目、验项目，而是要紧紧抓住权利的配套监管，不放松，不腐败，不乱来。”
也许吧。产、学、研共同发力是产业发展和进步的基础，良好的制度和行业规则是产业进一步追赶的保障。
写在最后
总体来看，我国在 IGBT 领域已经解决了从 0 到 1 的问题，未来需要经历的是从 1 到 N 的漫长过程。
新基建及战略新兴行业鼓励政策等机遇，看似是助力行业前进的大风口，大机遇。但实际上，也正如曹广平所言，“我们最缺乏的是不去迎合机遇，而是政府、行业、企业等能够踏踏实实长期真正做事情的耐心和决心。”
毕竟，政策只是一时的，机遇和风口总会过去。剩下的，只有日复一日的耐心与“不破楼兰终不还”的决心，才能有不被受制于人的可能与下一次面对挑战时再来一次的勇气。
文章参考
《比亚迪的 IGBT 真的很牛？》， 汽车 公社—王小西；
《IGBT 国内替代国外》，智能网联 汽车 ；
《IGBT 市场巨头林立 比亚迪半导体突围不易》，盖世 汽车 资讯；
《电动车核心技术 IGBT，国产替代可期》，中信证券；
“新能源及未来 汽车 技术路线独立研究者 曹广平”部分观点。
更多对产业生态文章的梳理，请点击《与非大视野》
作为中国最早涉足新能源 汽车 领域的民营车企，比亚迪从一开始就没有将自己局限为一家整车制造企业。
对新能源 汽车 产业链的 深度垂直整合 ，是比亚迪在国内 汽车 产业立足的一大特色。
从 2019 年 3 月至 2020 年 4 月期间，比亚迪利用一系列的拆分与整合将其自有的新能源 汽车 核心供应链进行了大幅重构，其中就包括 5 家弗迪系公司以及一家专攻半导体技术的公司——「 比亚迪半导体 」。
关于 5 大弗迪系公司，我们先按下不表，今天重点来聊聊新近拆分的「比亚迪半导体」。
1.27 亿元融资，1 年内估值翻 4 番，比亚迪半导体为什么金贵？
2020 年 4 月，比亚迪通过对比亚迪微电子等公司的一系列股权转让和业务划转，重组成立了一家名为「比亚迪半导体」的公司。
「比亚迪半导体」由比亚迪微电子、宁波比亚迪半导体以及广东比亚迪节能 科技 三合一而成，同时还吸纳了惠州比亚迪实业的智能光电、LED 光源和 LED 应用相关业务。
随后在 5 月和 6 月，比亚迪半导体先后在 A 轮和 A+ 轮融资中拿下了总计约 27 亿人民币的巨额投资。
在拿下这两轮融资前，比亚迪半导体的官方估值为 75 亿 人民币。
而根据前不久中金对比亚迪半导体给出的最新估值已经高达 300 亿 人民币。
在比亚迪半导体的 A 轮与 A+ 轮投资方中，既有长于资本运作的红杉资本、中金资本、国投创新等机构；也有如北汽产投、上汽产投、中芯国际、ARM、小米等产业资本。
两轮融资中，超过 30 家机构的 44 名投资主体成为比亚迪半导体的外部股东，这部分股东目前持有该公司约 28% 的股份，剩余股份则全部归属于比亚迪。
这也意味着比亚迪仍然享有对这家公司的绝对控制权。
7 月，有媒体报道，比亚迪有意推动比亚迪半导体独立上市，传闻称将登陆 科创板 或 创业板 。
2.IGBT：电动车的「心脏」
重组后的比亚迪半导体，其主要业务覆盖功率半导体、智能控制 IC、智能传感器和光电半导体的研发、生产和销售，而且拥有包含芯片设计、晶圆制造、封装测试和下游应用在内的系统化能力。
在比亚迪半导体的众多产品中，最为核心的莫过于 车规级 IGBT 芯片 和 模块 。
IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）全称「绝缘栅双极晶体管」，是一种大功率的电力电子器件，也是新能源 汽车 电控系统非常核心的组件。
它能够直接控制直、交流电的转换，决定驱动系统的扭矩（ 汽车 加速能力）、最大输出功率（ 汽车 最高时速）等。
另外，因为车辆电控系统的能耗主要来自逆变器控制器部分，而逆变器控制器损耗的 70% 又来自开关部分，也就是最核心的元件 IGBT。
所以， IGBT 的效率也间接影响车辆的续航里程。
作为 IGBT 模块的核心， IGBT 芯片 与 动力电池电芯 并称为电动车的「双芯」，其成本占整车成本的 5% 左右。
如果以整个 IGBT 模块的成本来计算，这个数值要提升至 7% 以上。
以特斯拉 Model S 为例，其使用三相异步驱动电机，其中每一相的驱动控制都需要使用 28 颗塑封的 IGBT 芯片，三相共需要使用 84 颗 IGBT 芯片。
在比亚迪半导体推出真正可量产的车规级 IGBT 之前，国内的车用 IGBT 供应 90% 以上都依赖于国际巨头，比如英飞凌、安森美、三菱、富士通等等。
这些年，包括比亚迪半导体、斯达半导在内的国产供应商发力追赶。
以 2019 年的数据为例：
全球第一大 IGBT 供应商英飞凌为中国的电动乘用车市场供应了约 62.8 万套 IGBT 模块，市场占有率接近 60%。
而比亚迪半导体则供应了接近 20 万套，市占率约为 20% 。
比亚迪半导体在 IGBT 领域的进展，背后是比亚迪长达 15 年的投入。
比亚迪半导体走到今天，也离不开王传福在 2008 年顶着巨大压力做出的一个决定。
3.点石成金：王传福收购中纬积体电路
比亚迪最早在 2005 年组建研发团队，正式布局 IGBT 产业。
这个时间点距离比亚迪收购秦川 汽车 仅过去两年，这年也是比亚迪旗下首款真正意义上自研的车型——比亚迪 F3 的诞生之年。
从这点来看，比亚迪在很早就有掌握 IGBT 这个电控系统核心元件的想法，其切入口则是整套系统中最为关键的 IGBT 芯片。
2005 年前后，国内集成电路设计和生产能力都非常薄弱，比亚迪要设计 IGBT 芯片的难度可想而知。
到 2008 年，比亚迪内部研发 IGBT 芯片迟迟没有成果，而且还面临芯片设计出来怎么制造的问题。
这年，王传福看上了一家半导体制造企业—— 中纬积体电路 （宁波）有限公司。
这家公司成立于 2002 年，注册资本 1 亿美元，主要从事晶圆生产、芯片制造，在当时被称为浙江省最尖端的高 科技 项目。
宁波市政府积极引入这个项目，众多投资人更是狂热追捧。
中纬积体电路在当时之所以如此受欢迎，也是因为国内发展集成电路制造产业之心非常迫切。加之这家公司其实和台积电颇有渊源。
中纬积体电路是由台湾亚太 科技 和大茂电子共同出资成立。中纬积体电路董事长冯明宪曾任大茂电子董事长、亚太 科技 公司执行长。
上世纪 90 年代，台湾大力发展半导体产业。台积电刚成立时，台积电一厂就是台湾经济部工研院租借给其厂地，张忠谋在执掌台积电之前，就曾是工研院的院长。
2002 年 2 月台积电一厂租借到期后，台积电将厂区内的一座实验室捐给了工研院，并且将余下的晶圆厂设备卖给了冯明宪曾执掌的亚太 科技 。
这批二手设备正好成为了中纬积体电路创立的基础，但也给这家公司后来的发展埋下了隐患。
经过从 2002 年到 2008 年五年多的发展，中纬积体电路并没有成长为外界期望的半导体制造明星公司，而是一步步走向衰落。
其最大的问题就是芯片生产设备老旧、设备维护费用高而致产能不足，另外就是资金短缺。
各种原因集中起来，最终导致中纬积体电路经营惨淡，走向被拍卖的结局。
2008 年，这家濒临破产的半导体企业，几乎找不到人接盘。
转机出现在这年 10 月，比亚迪王传福在众多的外界质疑声中斥资近 2 亿人民币拍下了中纬积体电路，后来这家公司就变成了「 宁波比亚迪半导体 」，现在已经被整体并入「比亚迪半导体」。
当时在外界看来，这起收购将让比亚迪至少亏损 20 亿人民币，公司股价也应声下跌。
然而，后来的事实证明，王传福这一收购决策让比亚迪的 IGBT 产品研发和制造走上了正轨。
王传福接手中纬后，将其业务整合到比亚迪生产链上，核心产品就是电动 汽车 IGBT。
就这样，比亚迪在 IGBT 芯片和器件的研发设计及生产制造端建立起了较为完整的能力。
4.IGBT 的演进方向
2009 年，比亚迪正式推出 IGBT 1.0 芯片，并且成功通过中电协电力电子分会的 科技 成果鉴定，这颗芯片推出也打破了国际巨头在这一领域的技术垄断。
随后 2012 年，比亚迪又推出了 IGBT 2.0 芯片。
基于这块芯片，比亚迪打造出了车规级 IGBT 模块，并应用在比亚迪纯电动车 e6 上。
2015 年，比亚迪又将 IGBT 芯片升级为 2.5 版本。
自研 10 年、收购中纬积体电路 7 年之后，比亚迪的 IGBT 业务不断壮大，这年其 IGBT 模块的营业额突破 3 亿人民币。
2017 年，比亚迪 IGBT 4.0 芯片研发成功，并于 2018 年 11 月正式推出车规级 IGBT 4.0 芯片。
在这款芯片的加持之下，比亚迪 IGBT 模块的综合损耗较当时市场主流产品降低了约 20%，其温度循环寿命可以做到市场主流产品的 10 倍以上。
比亚迪 IGBT 4.0 芯片
现在的比亚迪已经是全球唯二拥有 IGBT 这个电控核心元器件设计与生产能力的 汽车 厂商，另一家则是丰田。
比亚迪半导体的 IGBT 产品，除了用于比亚迪 汽车 外，还与金康 汽车 、蓝海华腾、吉泰科等多家整车、电控供应商达成合作。
今年 4 月，比亚迪总投资 10 亿 人民币的 IGBT 项目在 长沙 开工。
这个项目设计年产 25 万片 8 英寸晶圆的生产线，投产后可满足年装 50 万辆 新能源 汽车 的产能需求。
现阶段，比亚迪 IGBT 芯片晶圆的产能已经达到 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。
对于比亚迪半导体来说，其在 IGBT 领域所取得的成就已是过往，在这个技术迭代如此之快的领域，不进则退。
随着纯电动 汽车 性能的不断提升，其对功率半导体组件也提出了更高的要求。
作为纯电动车电机、电控系统的核心元器件，IGBT 器件的性能也需要不断演进。
现在以硅材料为基础的 IGBT 已经接近性能极限，比亚迪大规模应用的 1200V 车规级 IGBT 芯片的晶圆厚度已经减薄至 120um （约两根头发丝直径），再往下减难度极大。
对于整个行业来说，寻求性能更佳的全新半导体材料成为共识。
碳化硅 （SiC）则是最佳的后继者，也被称为第三代半导体材料。
据了解，碳化硅临界击穿场强是硅的 10 倍，带隙是硅的 3 倍，热导率是硅的 3 倍，所以被认为是一种超越硅材料极限的功率器件材料。
相关业内人士表示，相对于现在的硅基 IGBT，碳化硅基 IGBT 将会提供更低的芯片损耗、更强的电流输出能力、更优秀的耐高温能力以及缩小电控体积和重量等众多优点。
但现阶段因较高的成本费用，碳化硅基 IGBT 暂时只应用于长续航版本的纯电动 汽车 上。
比亚迪半导体作为业内的头部公司，自然看到了这一趋势，目前已经投入巨资布局碳化硅材料功率器件，加快其在电动车领域的应用。
按照比亚迪半导体的规划，到 2023 年，其将实现碳化硅对硅基 IGBT 材料的全面替代，将整车性能在现有基础上再提升 10%。
5.比亚迪半导体更大的野心
现在这个阶段，绝大多数行业都在研讨芯片国产替代的问题，所有企业都不希望像华为遭遇突然的断供和禁令，害怕被绑住手脚。
以车规级半导体为核心产品的比亚迪半导体，便是典型的 IGBT 芯片国产替代者。
以往其器件基本上供应的是比亚迪的车型产品，去年比亚迪的新能源车销量在 23 万辆左右，这个规模对于 IGBT 芯片走量其实是局限。
国内新能源 汽车 的年销量已经突破了百万台，保有量超过 400 万台。
重组之后的比亚迪半导体，其野心已不再局限于比亚迪自身，而是瞄准国内所有新能源车企，甚至是国际厂商。
而对于整个中国新能源 汽车 产业来说，新增这样一家车规级半导体供应商，意味着新能源车企有机会实现 IGBT 芯片和器件的国产化替代，毕竟目前大多数车厂依然是从国外供应商手中采购这类核心部件。
比亚迪半导体的分拆融资以及以后的上市，对于比亚迪以及中国新能源 汽车 产业发展来说，实际上是双赢。
自 2005 年开始 IGBT 的研发，到 2008 年收购芯片制造工厂中纬积体电路，再到如今开展碳化硅基 IGBT 器件的研发，比亚迪在这条道路上已经走过了 15 年。
如今的比亚迪半导体已经成长为国产第一大 IGBT 供应商，成为了抗衡国外供应商的先锋。
下一个 5 年、10 年和 15 年，比亚迪半导体还将实现哪些野望？
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