IGBT6.0年底推出！比亞迪半導體：明年國內新能源汽車銷量將突破600萬輛

2021-11-04 來源：中電網

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自去年四季度以來，由于眾多車廠對于全球汽車市場需求的錯誤估計，以及全球晶圓制造產能持續緊缺的影響，造成了汽車產業的嚴重缺芯。特別是在新能源汽車市場，由于汽車的電動化、智能化、自動化，使得新能源汽車對于芯片需求爆發式增長，在目前新能源汽車滲透率持續上升的背景之下，這也加劇了目前汽車芯片緊缺的問題。這也使得國內汽車產業對于汽車芯片的自主可控更加的關注。

作為國產汽車芯片領域的領軍企業，比亞迪半導體股份有限公司（以下簡稱“比亞迪半導體”）總經理陳剛先生在11月3日的“全球CEO峰會”上，介紹了比亞迪半導體在汽車芯片領域的布局，分享了上下游產業鏈協同合作的“芯生態”，同時預測2022年國內新能源汽車市場出貨量將突破600萬輛。

根據比亞迪半導體分享的數據顯示，目前國內新能源汽車市場高速發展，預計今年年底滲透率將突破20%。而在幾年前，國家各部委對國內新能源汽車發展的預測是，2025年中國新能源車的滲透率可以到達20%左右，可是今年已經輕松突破了20%，這也意味著中國新能源汽車的發展已經大大超過了之前的預期。

“現在很多傳統的燃油汽車都在找芯片，新能源汽車對芯片的巨大消耗，也是其中重要原因之一。”陳剛說到。

另外，從不同類型汽車的電子零部件成本占比來看，傳統的緊湊型燃油轎車的電子零部件成本占比大約僅16%左右，純電動轎車的電子零部件成本占比已經超過了60%。顯然，對于新能源汽車來說，半導體芯片已經成為了最為關鍵的部分。同時，隨著汽車的智能化、自動加速化，對于半導體芯片的需求將會進一步大幅增長。

雖然中國是全球汽車的第一大市場，中國的新能源汽車產量也是持續穩居全球第一，但是在汽車芯片領域國內卻非常的薄弱，不僅是在汽車芯片設計、還是在汽車芯片制造上。

陳剛表示：“我們跟很多晶圓廠都有溝通過，他們的產能當中，車規半導體所占的比重大多不到4%。4%的晶圓制造產能，要支持車規半導體未來20%的應用端，這個差距可想而知。以英飛凌和TI為代表的車規級芯片企業，我們也希望上游晶圓廠能夠把車規級芯片產能比例提升。我們也衷心希望，除了比亞迪半導體以外，能夠有更多的中國半導體廠商參與到新能源汽車產業的發展當中。除了在消費類電子以外，車規級的高智能化、高效率的芯片，也是我們應該突破的。”

在汽車芯片方面，可以分為：感知層——傳感器芯片（CIS、雷達、速度、角速度傳感器等）、決策層——計算芯片（CPU、GPU、MCU、ECU、VCU、AI芯片等）、執行層——電機、電控和轉向系統所需的功率芯片（MOSFT、IGBT等）。

國內汽車產業要想更加自主可控的發展，就必須要加速發展國產車規級半導體，需要提供更高的電流密度、更高集成度、更高可靠性、更低損耗、更低成本的車規級半導體。特別是在目前“缺芯”的問題下，我們還需要考慮，在全球晶圓制造產能不足的情況下，如何通過設計、工藝方面的創新，讓有限的晶圓支持更多的汽車芯片的需求。

一直以來，比亞迪半導體在車規級功率芯片領域，特別是IGBT上，有著深厚的積累。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全稱“絕緣柵雙極型晶體管”，其芯片與動力電池電芯并稱為電動車的 “雙芯”，是影響電動車性能的關鍵技術，其成本占整車成本的5%左右。對于電動車而言，IGBT直接控制驅動系統直、交流電的轉換，決定了車輛的扭矩和最大輸出功率等。

據陳剛介紹，2018年比亞迪半導體就已經從IGBT2.5邁向了IGBT4.0，采用精細化平面柵工藝，相比前代，電流密度提升了25%，芯片面積減少了22%，總損耗減少了25%。目前IGBT4.0是比亞迪超級混動DMI核心技術之一，電控效率可以高達98.5%。今年年底比亞迪半導體還將會推出IGBT6.0，未來還會推出IGBT7.0。目的就是在同樣的電流需求情況下，把密度做得更高，把芯片面積做得更小，把損耗做得更低。

除了IGBT之外，比亞迪半導體還推出了功率模塊技術。陳剛表示，在功率器件上，除了芯片設計本身之外，封裝也很關鍵。需要高度散熱的器件，在所有的封裝上，包括真空焊接、各種復合材料、超聲波焊接、納米銀燒結以及超小型雙面燒結等等，都需要大家集成創新，包括材料、散熱、工藝，很多方面都不是一家企業能獨立做到的，需要集合中國所有上下游的力量，一起給新能源汽車賦能。

除了IGBT之外，比亞迪半導體還擁有MOSFET、IPM、MCU、CMOS圖像傳感器、電磁及壓力傳感器、LED光源、車載LED顯示等多種車規級半導體產品。

陳剛認為，未來隨著汽車的電動化、智能化和自動駕駛的發展，對于對電子器件的要求越來越廣泛，這將是一個巨大的機遇。中國以及海外很多半導體企業，都在紛紛進入車規行業。但是未來的“芯生態”需要打破傳統的垂直協同的模式，即主機廠跟Teir1的零部件廠商溝通，零部件廠商再跟模組廠溝通，模組廠跟芯片廠溝通，芯片廠再跟晶圓廠溝通，這種傳統的信息鏈傳遞模式已經不合時宜，這也是造成現在新能源汽車半導體的短缺的一大關鍵因素。未來的“芯生態”需要需要的是全新的上下游產業鏈協同的模式，需要整車廠、零部件廠、模組廠、芯片設計廠、晶圓廠一起協同發展。

那么，比亞迪半導體在上下游產業鏈協同的“芯生態”模式下，將如何來打造車規級半導體整體解決方案呢？

陳剛表示：“第一，我們以高效為核心，重點提升功率半導體的效率，我們跟英飛凌的共識是一樣的，現在是以硅基為主，未來碳化硅器件在車上應用將會越來越多。現在隨著電動車的需求，以及電需求的增加，未來需要更大的功率驅動保障；第二，以智能、集成為核心，重點提高關鍵芯片智能化程度，滿足車規級高控制能力需求。未來車上的芯片算力，從現在的30TOPS、60TOPS，未來可能會達到200TOPS、400TOPS甚至上千TOPS，才能支持大家期望的L4、L5級的自動駕駛。”