中國(guó)IGBT雙雄的進(jìn)擊之路

芯師爺|Core master|

2022-03-10 11:25:41 0

在中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)一陣又一陣的缺芯哀嚎中，比亞迪顯得鶴立雞群。

今年2月，上汽在春節(jié)前公布了一份極為難看的產(chǎn)銷月報(bào)：1月銷量相比上月下降了接近一半，合資品牌大眾缺芯的漣漪效應(yīng)超出供應(yīng)商預(yù)計(jì)。緊接著，工信部奔走于各大關(guān)鍵外資供應(yīng)商之間傾力協(xié)調(diào)。對(duì)此頗為關(guān)切的投資者專門致電比亞迪，對(duì)方硬氣的回應(yīng)到，“缺芯”問題對(duì)比亞迪沒有任何影響，目前IGBT芯片已運(yùn)用在各產(chǎn)品線上，未來(lái)還將會(huì)不斷向外界提供。

今年4月，蔚來(lái)在電話會(huì)中坦言，缺芯的影響會(huì)持續(xù)到下一季度才可緩解。與此同時(shí)，比亞迪半導(dǎo)體正在西安研發(fā)中心籌劃一場(chǎng)留有懸念的發(fā)布會(huì)，主角是IGBT 6.0芯片。相比于頻發(fā)新車的新勢(shì)力，比亞迪無(wú)疑將車圈發(fā)布會(huì)又提升了一個(gè)檔次。

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與比亞迪半導(dǎo)體一同頻頻出鏡的IGBT芯片，是決定新能源汽車行業(yè)發(fā)展走向的“戰(zhàn)略物資”。

IGBT芯片，這個(gè)拗口的詞指的是什么？

一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)車電池儲(chǔ)存的是直流電，電機(jī)用的是交流電，功率芯片，充當(dāng)了其中電流性質(zhì)轉(zhuǎn)換的橋梁。得益于獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)和工藝，IGBT芯片，成為橋梁中最為堅(jiān)實(shí)的一座。相比于傳統(tǒng)的電力處理的功率芯片，IGBT轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)熱小，故障率低，能承受高電壓。

裝上高功率的IGBT，電動(dòng)車便能擁有數(shù)秒內(nèi)加速至100公里每小時(shí)的“飆車”體驗(yàn)。

要在狹小的車身空間、異常的高低溫和劇烈顛簸的環(huán)境下發(fā)揮作用，IGBT需通過極難的車規(guī)級(jí)認(rèn)證：最大的溫差環(huán)境、長(zhǎng)達(dá)15年的工作壽命、不能有不良品。于是，車輛使用要求的高安全門檻決定了，耗時(shí)兩年及以上的車廠認(rèn)證，成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心。

在這樣一個(gè)中國(guó)玩家?guī)缀鯖]有存在感的領(lǐng)域，從寧波起家的比亞迪半導(dǎo)體，與比鄰而居的嘉興斯達(dá)半導(dǎo)，在新能源汽車行業(yè)狂飆突進(jìn)的十年，一同占據(jù)了中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)IGBT用量的36%，可以稱之為“三分天下有其一”了。根據(jù)research and markets的報(bào)告，在英飛凌49.2%的市場(chǎng)占有率后，便是比亞迪半導(dǎo)體的20%和斯達(dá)半導(dǎo)的16.6%。

考慮到德、日、美三國(guó)廠商在21世紀(jì)的頭十年幾乎壟斷了所有的IGBT供應(yīng)，IGBT雙雄創(chuàng)造了新能源汽車領(lǐng)域關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化的驕人戰(zhàn)績(jī)。

本文旨在回顧新能源汽車行業(yè)IGBT市場(chǎng)的十年變革，并嘗試回答以下三個(gè)問題：

1. 中國(guó)IGBT雙雄是如何突破壟斷重圍的？

2. 國(guó)產(chǎn)化替代究竟是如何發(fā)生的？

3. 新十年的行業(yè)變局在如何展開？

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IGBT的壟斷由來(lái)已久。

其一，從芯片的分類來(lái)講，IGBT屬于電力電氣處理相關(guān)的功率類，而凡是與電有關(guān)的芯片，向來(lái)是那些在電氣工業(yè)革命中崛起的發(fā)達(dá)*的禁臠。這類芯片需要同時(shí)兼顧電磁學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)等諸多科學(xué)領(lǐng)域，德日美三國(guó)經(jīng)過上百年的積淀，科學(xué)體系與老師傅經(jīng)驗(yàn)早已融會(huì)貫通。

其二，隨著IGBT適用的行業(yè)范圍不斷擴(kuò)大，那些掌握核心芯片技術(shù)與產(chǎn)能的巨頭公司創(chuàng)造出了一種更聰明的方法來(lái)鞏固市場(chǎng)地位：把部分芯片外供給經(jīng)驗(yàn)豐富的模塊封裝廠，令他們維護(hù)那些零散的長(zhǎng)尾客戶，雙方一同制作模塊供應(yīng)市場(chǎng)。

德系的英飛凌與賽米控，日系的三菱與威科，緊緊的綁定在一起。這種類“主體～從屬”的市場(chǎng)架構(gòu)，實(shí)際上有效劃定了彼此的責(zé)任與風(fēng)險(xiǎn)：主體公司承擔(dān)技術(shù)創(chuàng)新的最大風(fēng)險(xiǎn)，從屬公司則深耕模塊應(yīng)用，獲得承擔(dān)的那部分小風(fēng)險(xiǎn)的固定利潤(rùn)。

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其三，在臺(tái)積電等中國(guó)廠商日益專注于數(shù)字芯片代工的時(shí)代背景下，原先擁有多元化業(yè)務(wù)的IGBT大廠，紛紛分拆其數(shù)字芯片業(yè)務(wù)，將主業(yè)聚焦于IGBT等功率芯片的一體化。隨著英飛凌、三菱等大廠加強(qiáng)對(duì)于先進(jìn)世代技術(shù)的研究，并加速在中國(guó)市場(chǎng)圈地，壟斷格局被進(jìn)一步固化了。

正是在這一壟斷背景下，中國(guó)的IGBT雙雄幾乎同時(shí)在2008年展開了探索，他們的選擇出奇的一致：賣模塊，而且拿的都是英飛凌芯片。

為什么英飛凌肯高抬貴手，或者說(shuō)，養(yǎng)虎遺患？

供給比亞迪的原因是明顯的，這是一個(gè)頗有潛力的客戶，既然他們?cè)敢庾约涸炷K，那就造吧。供給斯達(dá)，則是因?yàn)閯?chuàng)始人沈華早在90年代工作于歐洲，是英飛凌的老兵，擁有*的渠道關(guān)系，斯達(dá)造模塊供向本土市場(chǎng)，實(shí)為和英飛凌結(jié)盟之舉。

但很快，在2010年左右，這兩個(gè)當(dāng)時(shí)看起來(lái)不起眼的長(zhǎng)三角模塊工廠開始了自制芯片的嘗試。

在王傳福收購(gòu)來(lái)的不到兩億元的寧波爛尾芯片工廠，工程師鼓搗出了*代芯片，這是比亞迪一貫的“自力更生、變廢為寶”的經(jīng)營(yíng)風(fēng)格的體現(xiàn)。自從比亞迪2003年收購(gòu)一家瀕臨破產(chǎn)的軍工汽車企業(yè)秦川開始，外界對(duì)王傳福的質(zhì)疑聲不絕于耳，他一直在危險(xiǎn)游戲的邊緣瘋狂微操。

但王傳福有自己的邏輯，在他手下，中國(guó)的工人和工程師最大程度發(fā)揮了“紅利”：

比亞迪擅長(zhǎng)造趁手的適合大規(guī)模使用的勞動(dòng)工具，在產(chǎn)品仿制得當(dāng)?shù)那疤嵯?，比亞迪練就了?qiáng)大的工程落地能力。寧波的半導(dǎo)體項(xiàng)目，沒有用上最先進(jìn)的設(shè)備，造出來(lái)的芯片性能也未必是最佳的，但是各項(xiàng)性能能符合整機(jī)廠的產(chǎn)品規(guī)格要求，目的就達(dá)到了。

與比亞迪半導(dǎo)體相比，留學(xué)歸國(guó)人員沈華的資本力量更是薄弱，他申請(qǐng)到了一項(xiàng)*研究基金的數(shù)百萬(wàn)元資助，這當(dāng)然不夠。新生的斯達(dá)尋求到了一個(gè)浙江民營(yíng)工廠老板的資金支持，“留學(xué)海歸+辦廠老板”，相比于上海VC界支持的一眾芯片公司。

這個(gè)長(zhǎng)三角組合毫無(wú)疑問更加地氣。要辦一個(gè)模塊廠，除了要招攬本土的精英人才，還需組織數(shù)百個(gè)工人從事生產(chǎn)，工程師如何管理工人，是一門需要學(xué)習(xí)的學(xué)問。

不同于自產(chǎn)自銷的比亞迪半導(dǎo)體，斯達(dá)之所以能夠推出自研芯片，有賴于上下游產(chǎn)業(yè)的支撐。

在上游的芯片制造環(huán)節(jié)，出現(xiàn)了*代代工廠華虹半導(dǎo)體，為長(zhǎng)三角像斯達(dá)這類的設(shè)計(jì)商提供產(chǎn)能。

在下游的應(yīng)用環(huán)節(jié)，以匯川技術(shù)為首的中國(guó)公司崛起，在工廠不間斷電源、電梯變頻器等工控場(chǎng)景的國(guó)產(chǎn)化替代上高歌猛進(jìn)，這給了作為上游的國(guó)產(chǎn)IGBT芯片廠國(guó)產(chǎn)替代的機(jī)會(huì)。

但這些進(jìn)步，大都停留在IGBT最大的市場(chǎng)：新能源汽車之外，那么，斯達(dá)又是如何在新能源汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)替代的？

這就要從IGBT和新能源整車廠之間的商業(yè)模式說(shuō)起了。

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從IGBT供應(yīng)商到汽車整機(jī)廠，中間隔了一層電控廠商。

IGBT模塊和電路板、傳感器、電容等被整合進(jìn)電機(jī)控制器（簡(jiǎn)稱電控）中，然后由電控發(fā)揮電力轉(zhuǎn)換、傳輸與分配的功能。

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特斯拉的電控板上，焊上了IGBT、傳感器、電容等各類芯片

圍繞電控方案的整合與實(shí)現(xiàn)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了三類電控廠商：

一類是整機(jī)廠自設(shè)。最典型的例子是比亞迪，在其構(gòu)建的自產(chǎn)自銷的閉合產(chǎn)業(yè)鏈條中，半導(dǎo)體子公司制造出IGBT芯片封裝成模塊后，直接供給下游的電控兄弟廠商，這保證了比亞迪高達(dá)70%以上的供應(yīng)鏈自給率，有效降低了成本。

比亞迪之后，新勢(shì)力中的蔚來(lái)出于掌控自家汽車加速體驗(yàn)的目的，成立了專注于電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的子公司xpt，由此開始自研電控。

一類是傳統(tǒng)的汽車零件廠商。最為典型的當(dāng)數(shù)博世在中國(guó)成立的合資公司聯(lián)合電子，其在電控市場(chǎng)中排名前五。合資廠商憑借母公司在中國(guó)的長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢(shì)和廣泛的技術(shù)布局，背靠大樹好乘涼，訂單也有保證。

還有一類是獨(dú)立的第三方廠商。如謀求業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的匯川技術(shù)。匯川本來(lái)主營(yíng)工控與電源場(chǎng)景的電機(jī)，核心技術(shù)與新能源汽車相通，在主業(yè)國(guó)產(chǎn)化滲透率放緩之際，便與瑞士廠商進(jìn)行技術(shù)合作，積極謀求向新能源汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)型。

匯川轉(zhuǎn)型的時(shí)間，正是理想、小鵬、威馬等造車新勢(shì)力突飛猛進(jìn)之時(shí)。這些新興廠商要整合起來(lái)一輛兼具高性能與較好成本控制的車并非易事，前兩類電控廠商已有固定客源，不用發(fā)愁。

那么，只有獨(dú)立第三方廠商，是有很強(qiáng)愿意被整合到造車新勢(shì)力的供應(yīng)鏈體系的。斯達(dá)之于匯川，匯川之于新勢(shì)力，都意味著有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)產(chǎn)化替代：

首先，服務(wù)更強(qiáng)。下游要定制產(chǎn)品規(guī)格，要求上游緊密配合同步研發(fā)，國(guó)產(chǎn)公司可調(diào)撥充足的研發(fā)資源滿足需求；

其次，價(jià)格優(yōu)勢(shì)。在同樣的性能下，國(guó)產(chǎn)公司價(jià)格更低，虧損擴(kuò)張的匯川和造車新勢(shì)力們可以盡量節(jié)約成本；

最后，供應(yīng)鏈安全性更高。在貿(mào)易戰(zhàn)和缺芯的背景下，一個(gè)靠譜的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商的價(jià)值不言而喻。

因而，在比亞迪半導(dǎo)體憑借母公司渠道優(yōu)勢(shì)迅速起量之際，斯達(dá)也借著匯川在新勢(shì)力的接連突破，乘上了新能源汽車行業(yè)的東風(fēng)。斯達(dá)的2020年報(bào)顯示，其新能源業(yè)務(wù)收入2.1億元，裝車量達(dá)20萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)25%。

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2021年5月，比亞迪公布了半導(dǎo)體公司的分拆上市計(jì)劃。公告顯示，比亞迪半導(dǎo)體在2020年度實(shí)現(xiàn)了14.4億元的營(yíng)收，和接近六千萬(wàn)元的凈利潤(rùn)。盡管凈利潤(rùn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及斯達(dá)半導(dǎo)，但絲毫不妨礙四十家風(fēng)投排著隊(duì)給這家公司送去了高達(dá)27億元的彈藥，而這基本相當(dāng)于斯達(dá)半導(dǎo)2020年初時(shí)IPO規(guī)模的三倍還要多。

一場(chǎng)新能源IGBT大戰(zhàn)，才剛剛開始。越來(lái)越多的上市公司加入了角逐的陣營(yíng)：華大半導(dǎo)體在2020年發(fā)布了車規(guī)級(jí)芯片，士蘭微開發(fā)出了適用于電動(dòng)車的第五代IGBT產(chǎn)品，中車時(shí)代電氣很早收購(gòu)了英國(guó)的dynex公司，技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁，并建成了國(guó)內(nèi)首條8英寸車規(guī)級(jí)IGBT芯片生產(chǎn)線。

考慮到車規(guī)級(jí)芯片動(dòng)輒兩年起步的驗(yàn)證期，IGBT雙雄自然不用顧慮這些目前還只是雷聲大雨點(diǎn)小的本土輕量級(jí)對(duì)手。

真正決定中國(guó)市場(chǎng)走向的，是那個(gè)看似溫和的德國(guó)大塊頭，英飛凌。

英飛凌在最先進(jìn)的第7代IGBT和碳化硅技術(shù)路線上，都占據(jù)著統(tǒng)治地位。同時(shí)，這一龐然大物通過兩手抓，以期在市場(chǎng)上繼續(xù)維持優(yōu)勢(shì)：

一方面，通過并購(gòu)美國(guó)國(guó)際整流器公司(International Rectifier，簡(jiǎn)稱IR)等標(biāo)的，在整合進(jìn)最先進(jìn)技術(shù)同時(shí)，也把特斯拉等跑在最前列的廠商牢牢吃定。最先進(jìn)的技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境，由此形成了一個(gè)源源不斷的良性循環(huán)。

另一方面，在規(guī)模甚巨的中國(guó)市場(chǎng)，英飛凌積極推進(jìn)本地化擴(kuò)產(chǎn)。無(wú)錫工廠已成為其全球最大IGBT生產(chǎn)基地之一，與上汽合資建廠，也使英飛凌從一開始就綁定了中國(guó)歷來(lái)最為優(yōu)質(zhì)的汽車大戶。

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**的技術(shù)布局，全球范圍內(nèi)的資本運(yùn)作，加速的本地化運(yùn)營(yíng)支持，英飛凌正在悄無(wú)聲息的往新能源汽車的桌面上加大籌碼，這個(gè)龐然大物不需要斷供斯達(dá)或比亞迪半導(dǎo)體，也能輕松維持目前在新能源IGBT市場(chǎng)的**優(yōu)勢(shì)。

所以，芯片的國(guó)產(chǎn)化替代，可以走“貿(mào)、工、技”的路線。但是要站在創(chuàng)新之巔，彎道超車大多時(shí)候是一種抱有機(jī)會(huì)主義的賭徒幻想。畢竟，當(dāng)前面的人在所有的可選路徑上都是*的時(shí)候，該走的路是一步都不能少的。

致謝：本文得到了資深芯片產(chǎn)品經(jīng)理俞志宏先生的支持。他早年就讀于上海交大機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，后赴美留學(xué)。2011年起，他任職國(guó)際整流器公司*市場(chǎng)工程師，負(fù)責(zé)了特斯拉Model S電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和IGBT方案的設(shè)計(jì)，現(xiàn)就職于瑞薩電子美國(guó)分部，負(fù)責(zé)電源管理和模擬芯片業(yè)務(wù)，并持有四項(xiàng)美國(guó)專利。

免責(zé)聲明：本文轉(zhuǎn)載自“芯師爺”，本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表薩科微及行業(yè)觀點(diǎn)，只為轉(zhuǎn)載與分享，支持保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明原出處及作者，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。

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