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汽车|寻求独立上市 比亚迪半导体“国产化替代”步伐加快( 二 )


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汽车行业内的IGBT逐渐为人所熟知 ， 前些年 ， 英飞凌、富士电机、三菱等外资企业的IGBT产品几乎垄断了市场 。 如今 ， 比亚迪率先在新能源汽车电驱动系统上实现了自主IGBT芯片的批量应用 ， 为新能源汽车电驱动系统的全面国产化探索了一条有效道路 。 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58% ， 而比亚迪供应了19.4万套 ， 市占率达到了18% 。 再到如今的比亚迪半导体成功引入战略投资者 ， 寻求独立上市 ， 比亚迪真正地为国产IGBT替代进口带来希望 。
寻求性能更佳 比亚迪布局SiC材料
IGBT芯片与动力电池电芯并称为电动汽车的 “双芯” ， 这个小小的芯片直接影响着新能源汽车的性能 ， 其成本是动力电池之外第二高的元件 ， 对于电动汽车而言 ， IGBT直接控制驱动系统直、交流电的转换 ， 决定了车辆的扭矩和最大输出功率等 。
针对汽车级IGBT设计和制造难题 ， 比亚迪突破了汽车级IGBT晶圆设计、模块散热、封装工艺和制造等关键技术 ， 实现了汽车级IGBT功率模块的产业化 ， 打破了国外专利和技术封锁 ， 并首创电机驱动与车载充放电复用IGBT的融合设计技术 。
汽车|寻求独立上市 比亚迪半导体“国产化替代”步伐加快
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IGBT芯片打线 图片来源：比亚迪半导体
IGBT制造难度极大 ， 在大规模应用的1200V车规级IGBT芯片的晶圆厚度上 ， 比亚迪处于全球先进水平 ， 可将晶圆厚度减薄到120um（约两根头发丝直径） 。
纯电动汽车性能的不断提升对功率半导体组件提出了更高的要求 ， 当下的IGBT也将逼近硅材料的性能极限 ， 寻求性能更佳的全新半导体材料成为行业共识 。 SiC（碳化硅）被称为第三代半导体材料 ， 据了解 ， SiC临界击穿场强是Si的10倍 ， 带隙是Si的3倍 ， 热导率是Si的3倍 ， 所以被认为是一种超越Si极限的功率器件材料 。
比亚迪已投入巨资布局第三代半导体材料SiC ， 并将整合材料（高纯碳化硅粉）、单晶、外延、芯片、封装等SiC基半导体全产业链 ， 致力于降低SiC器件的制造成本 ， 加快其在电动车领域的应用 。
汽车|寻求独立上市 比亚迪半导体“国产化替代”步伐加快
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第三代半导体材料SiC 图片来源：比亚迪半导体
比亚迪微电子IGBT产品中心高级经理杨钦耀表示 ， 相对于如今的硅基IGBT ， SiC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 。 但如今因较高的成本费用 ， 暂时只应用于长续航里程纯电动汽车上 。 预计于2023年 ， 比亚迪将会实现SiC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% 。
比亚迪微电子IGBT高级研发经理吴海平表示 ， 功率芯片的发展需要更低的损耗和成本 ， 更高的集成度、工作结温和可靠性 。 比亚迪电驱功率模块技术从间接水冷技术发展到现在的SiC MOS 双面水冷纳米银焊接技术 ， 有助于控制器功率密度提升到50KW/L以上 ， SiC相比于Si材料具有优良的性能 。
汽车|寻求独立上市 比亚迪半导体“国产化替代”步伐加快
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SiC MOS在电动汽车电机驱动上带来效率的明显提升
图片来源：比亚迪半导体
至今 ， 比亚迪已建立起了成熟的功率半导体设计开发、生产以及验证体系 ， 并拥有完整的产业链以及自主知识产权 。 可见 ， 比亚迪真正地实现了IGBT和SiC国产化 ， 降低了成本 ， 提升了产能 ， 丰富了产品种类 ， 提高了国产终端产品的竞争力 。
经过十多年的研发积累和在新能源汽车领域的规模化应用 ， 比亚迪半导体已成为国内自主可控的车规级IGBT领导厂商 ， 此次半导体业务的剥离和寻求独立上市 ， 使比亚迪更有把握抓住中国半导体产业崛起的机遇 ， 同时更加完善了比亚迪在产业链方面的布局 。


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