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比亞迪:IGBT 5.0技術(shù)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)!

2021-12-31
來(lái)源:OFweek電子工程網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 比亞迪 IGBT5.0 半導(dǎo)體

12月31日消息,近日,比亞迪半導(dǎo)體市場(chǎng)經(jīng)理孫允帥在第三屆硬核中國(guó)芯領(lǐng)袖峰會(huì)暨汽車(chē)芯片技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用論壇上透露,目前,比亞迪半導(dǎo)體基于高密度Trench FS的IGBT 5.0技術(shù)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。該技術(shù)采用了微溝槽結(jié)構(gòu)及復(fù)合場(chǎng)中止技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超低的導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗,并且由于經(jīng)過(guò)極致調(diào)教的復(fù)合場(chǎng)終止技術(shù),實(shí)現(xiàn)了軟關(guān)斷。

據(jù)了解,比亞迪半導(dǎo)體是國(guó)內(nèi)知名的車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體龍頭企業(yè),前身是2003年比亞迪組件的汽車(chē)半導(dǎo)體事業(yè)部。2004年,比亞迪半導(dǎo)體事業(yè)部以比亞迪微電子為名正式注冊(cè)成立。2005年,比亞迪半導(dǎo)體開(kāi)始組件IGBT研發(fā)團(tuán)隊(duì),正式布局IGBT產(chǎn)業(yè)。如今,比亞迪半導(dǎo)體是目前國(guó)內(nèi)唯一一家擁有IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。

在汽車(chē)領(lǐng)域,比亞迪半導(dǎo)體依靠在車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體研發(fā)應(yīng)用的深厚積累,持續(xù)為客戶提供領(lǐng)先的車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體整體解決方案,率先制造并批量生產(chǎn)了 IGBT、SiC MOSFET、IPM、MCU、CMOS 圖像傳感器等多種車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)品,,致力于打破國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體的下游應(yīng)用瓶頸,助力我國(guó)車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主安全可控和全面快速發(fā)展。

實(shí)力強(qiáng)勁,比亞迪半導(dǎo)體欲上市

值得一提的是,在今年10月,比亞迪股份有限公司曾發(fā)布公告稱(chēng),香港聯(lián)交所同意公司分拆所屬子公司比亞迪半導(dǎo)體股份有限公司至深交所創(chuàng)業(yè)板上市。

目前,國(guó)內(nèi)的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭依舊迅猛,在2025年中國(guó)新能源車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)到654萬(wàn)輛,滲透率為21%,受益于新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,預(yù)計(jì)到 2025 年,車(chē)載功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá) 164 億美元。

而比亞迪半導(dǎo)體最核心的產(chǎn)品就是IGBT、SiC MOSFET、IPM、MCU、CMOS 圖像傳感器等車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體器件。

據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,比亞迪半導(dǎo)體2020年度總營(yíng)收為14.41億元,其中,功率半導(dǎo)體營(yíng)收占比最大,營(yíng)業(yè)收入達(dá)4.61億元,占總營(yíng)收的32%,目前,比亞迪半導(dǎo)體已經(jīng)進(jìn)入康汽車(chē)、宇通汽車(chē)、福田汽車(chē)、北京時(shí)代、英威騰、藍(lán)海華騰、匯川技術(shù)等廠商的供應(yīng)體系,但主要營(yíng)收還是源于比亞迪集團(tuán)。

目前,比亞迪半導(dǎo)體的功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)能充足,銷(xiāo)量持續(xù)見(jiàn)長(zhǎng)。2021年上半年,比亞迪的功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)能130萬(wàn)個(gè),產(chǎn)量110.52萬(wàn)個(gè),產(chǎn)能利用率達(dá)85.02%,產(chǎn)銷(xiāo)率為99.88%。

據(jù)Omdia統(tǒng)計(jì),在車(chē)規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)領(lǐng)域,比亞迪半導(dǎo)體擁有全產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)勁的IDM實(shí)力,目前已經(jīng)處于國(guó)內(nèi)第一、全球前三的位置,市占率達(dá)到19%,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)僅次于英飛凌。

另外,在今年12月23日,比亞迪半導(dǎo)體位于山東的首條8英寸高功率芯片生產(chǎn)線已經(jīng)完成全線設(shè)備調(diào)試,成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),該芯片產(chǎn)品擁有完全獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

IGBT仍是新能源汽車(chē)核心功率器件

IGBT,全稱(chēng)是“絕緣柵雙極型晶體管”,是一種由雙極性晶體管(BJT)和絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(MOS)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,同時(shí)擁有BJT的導(dǎo)通電壓低、通態(tài)電流大等優(yōu)點(diǎn)和MOS的開(kāi)關(guān)速度高、控制功率小等優(yōu)點(diǎn)。

IGBT作為能源轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵钠骷?,具有高效?jié)能、高電壓、大電流、高頻率和易于開(kāi)關(guān)等性能,適用于各類(lèi)需要交流電和直流電轉(zhuǎn)換及高低電壓轉(zhuǎn)換的應(yīng)用場(chǎng)景,可提高用電效率和質(zhì)量,被廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子(汽車(chē)電子、家用電器、變頻白色家電)和工業(yè)(軌道交通、智能電網(wǎng)、交通運(yùn)輸)領(lǐng)域。

一直以來(lái),IGBT芯片因其設(shè)計(jì)門(mén)檻高、制造技術(shù)難、資金投入大的特點(diǎn),被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)的“珠穆拉瑪峰”。

對(duì)于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō),IGBT主要應(yīng)用于電控系統(tǒng),直接控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直、交流電的轉(zhuǎn)換,決定了車(chē)輛的扭矩和最大輸出功率等。車(chē)規(guī)級(jí)IGBT通過(guò)決定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的扭矩和最大輸出功率來(lái)直接影響新能源汽車(chē)加速能力和最高時(shí)速。

據(jù)了解,在新能源汽車(chē)所需要用到的功率半導(dǎo)體器件中,IGBT占比約8成,占整車(chē)成本的7%~10%,同時(shí)占充電樁成本的20%。一臺(tái)新能源汽車(chē)中,如果前后雙電機(jī)、車(chē)載充電機(jī)和電動(dòng)空調(diào)都搭載IGBT芯片,那么一臺(tái)車(chē)將需要用到48個(gè)IGBT芯片。

國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體廠商發(fā)力搶占IGBT市場(chǎng)

根據(jù)中汽協(xié)最新的數(shù)據(jù)顯示,截止2020年年底,國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)量達(dá)136.6萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)7.5%,而IGBT作為新能源汽車(chē)核心零部件,需求量也因此受益。2020年,國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)和充電樁市場(chǎng)帶動(dòng)近兩百億IGBT模塊的需求。

同時(shí),中國(guó)還是全球最大的IGBT市場(chǎng),功率半導(dǎo)體占世界市場(chǎng)50%以上。不過(guò),與龐大的市場(chǎng)相比,國(guó)產(chǎn)IGBT企業(yè)的市占率明顯落后于大型外資跨國(guó)企業(yè)。目前,國(guó)內(nèi)的中高端MOSFET及IGBT主流器件市場(chǎng)上,90%主要依賴(lài)進(jìn)口,基本被國(guó)外歐美、日本企業(yè)壟斷。

在國(guó)內(nèi)的車(chē)規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)里,英飛凌具有絕對(duì)的壟斷地位,市占比高達(dá)58.2%,相比2016年33%的市場(chǎng)占比,其市場(chǎng)地位又得到了進(jìn)一步的提升。

不過(guò),隨著國(guó)內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國(guó)家也越來(lái)越重視新能源汽車(chē)核心零部件IGBT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,近日,為加強(qiáng)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)印發(fā)《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》。

《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》明確指出,要加快集成電路關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。推動(dòng)計(jì)算芯片、存儲(chǔ)芯片等創(chuàng)新,加快集成電路設(shè)計(jì)工具、重點(diǎn)裝備和高純靶材等關(guān)鍵材料研發(fā),推動(dòng)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等特色工藝突破。

在國(guó)家明確發(fā)展風(fēng)向的同時(shí),國(guó)內(nèi)多家功率半導(dǎo)體企業(yè)也開(kāi)始發(fā)力,準(zhǔn)備奪回國(guó)內(nèi)IGBT領(lǐng)域的市場(chǎng)份額。

斯達(dá)半導(dǎo)是國(guó)內(nèi)最大的第三方IGBT制造廠,也是切入主流整車(chē)廠最多的功率半導(dǎo)體公司。在9月24日,斯達(dá)半導(dǎo)宣布定增獲得發(fā)審委通過(guò),將募資35億元用于IGBT芯片、SiC芯片的研發(fā)及生產(chǎn)。預(yù)計(jì)將會(huì)達(dá)成6英寸IGBT產(chǎn)能30萬(wàn)片/年, 6英寸SiC芯片產(chǎn)能6萬(wàn)片/年。

士蘭微是目前國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的IDM模式半導(dǎo)體產(chǎn)品公司。在IGBT領(lǐng)域,士蘭微建在杭州錢(qián)塘新區(qū)的集成電路芯片生產(chǎn)線目前實(shí)際月產(chǎn)出達(dá)到22萬(wàn)片,在小于和等于6英寸的芯片制造產(chǎn)能中排在全球第二位,其8英寸生產(chǎn)線產(chǎn)能6萬(wàn)片/月;12英寸產(chǎn)能正在擴(kuò)產(chǎn),預(yù)計(jì)2021年底可達(dá) 3.5-4萬(wàn)片/月的產(chǎn)能,且還有一條12寸線即將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

而比亞迪半導(dǎo)體通過(guò)多年的技術(shù)積累,在IGBT領(lǐng)域已經(jīng)追趕上國(guó)際水平,目前已經(jīng)成長(zhǎng)為中國(guó)IGBT市場(chǎng)份額第二大企業(yè),占有19%的市場(chǎng)份額。

相較于其他類(lèi)型的車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體器件,國(guó)內(nèi)芯片廠商正在自研的功率半導(dǎo)體不受代工工藝先進(jìn)制程制約,從技術(shù)層面來(lái)看,國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)級(jí)功率器件廠商提供的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國(guó)際主流水平。

但是由于車(chē)廠更信任原有供應(yīng)鏈體系,因此 國(guó)內(nèi)芯片廠商普遍都面臨著下游車(chē)廠信任的問(wèn)題,國(guó)內(nèi)的功率器件廠商雖然在IGBT領(lǐng)域有所建樹(shù),但要想獲得更多的市場(chǎng)份額,還需要繼續(xù)努力,提高自身的技術(shù)水平,贏得車(chē)廠的信任。




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