用15年時(shí)間打破壟斷! 悄然成為巨頭的比亞迪半導(dǎo)體

只要你稍微關(guān)注汽車圈，就不會(huì)對(duì)比亞迪這個(gè)名字感到陌生。從新能源汽車電池到整車，這個(gè)在7月10日因AH股逆市齊漲，總市值一舉超越上汽集團(tuán)，成中國(guó)市值最大車企，在國(guó)內(nèi)汽車領(lǐng)域具有舉足輕重的地位，而在汽車之外，你可曾想過比亞迪還是一家半導(dǎo)體企業(yè)呢？

低調(diào)的比亞迪半導(dǎo)體

比亞迪也是半導(dǎo)體領(lǐng)域巨頭？事實(shí)上，比亞迪早已進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)多年，早在2002年就成立了比亞迪微電子，開始從事集成電路設(shè)計(jì)，已經(jīng)開發(fā)出很多產(chǎn)品，涵蓋電源管理芯片、CMOS圖像傳感器、液晶驅(qū)動(dòng)和觸摸控制芯片領(lǐng)域。

不過相對(duì)一路開疆?dāng)U土、高歌猛進(jìn)的電池業(yè)務(wù)，比亞迪微電子低調(diào)了許多，一直到2008年，比亞迪2億元接手寧波中緯半導(dǎo)體時(shí)，比亞迪微電子業(yè)務(wù)才如“曇花一現(xiàn)”般被人們?cè)俅侮P(guān)注。

寧波中緯半導(dǎo)體公司是的一間半導(dǎo)體公司，于2002年由中緯積集成電路（開曼）有限公司在寧波保稅區(qū)成立。中緯半導(dǎo)體一期于2004年7月投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)屬于大陸具有高壓CMOS/BiCMOS工藝0.5微米的生產(chǎn)線。中緯目標(biāo)是先做好6英寸項(xiàng)目，未來投下15億美元進(jìn)入8英寸、12英寸，建成領(lǐng)先的半導(dǎo)體基地。中緯于2004年5月第一片芯片出貨后，花了兩年時(shí)間才達(dá)到1萬片/月的產(chǎn)量，該公司董事長(zhǎng)馮明憲此前說，設(shè)備補(bǔ)齊，一廠有望達(dá)到4萬片/月，產(chǎn)值可達(dá)1億美元，但4年過去一直未達(dá)到。而未達(dá)產(chǎn)的直接原因來自設(shè)備障礙。

中緯成立時(shí)，設(shè)備來自臺(tái)積電一廠，該廠是臺(tái)積電1987年成立時(shí)的基地，設(shè)備壽命已近20年。實(shí)際運(yùn)營(yíng)后經(jīng)常出問題，機(jī)器故障始終未能解決，導(dǎo)致產(chǎn)能一直徘徊在1萬片/月，現(xiàn)金流一直無法達(dá)到平衡。業(yè)內(nèi)專家指出半導(dǎo)體設(shè)備使用壽命一般為15年，超過年限維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)很大，成本高（每小時(shí)約100～150美元服務(wù)費(fèi)），備件也存在難題。而中緯設(shè)備使用年限已接近或超過15年，基本到達(dá)壽命終期。在外界眼中，寧波中緯半導(dǎo)體或許并沒有那么“優(yōu)質(zhì)”，其因資金虧空無奈破產(chǎn)時(shí)選擇了拍賣，可其經(jīng)歷首拍流拍后，終于被比亞迪拍下。當(dāng)時(shí)令人大跌眼鏡的是，接手者并非此前傳聞中的上海貝嶺微電、深圳方正微電子，而是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“圈外”的全球電池巨頭、汽車新貴——深圳比亞迪！

背負(fù)著20億巨虧傳聞前行

彼時(shí)的比亞迪遠(yuǎn)沒有當(dāng)下的規(guī)模，“跨界”進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域的行為并不被人們看好，接手寧波中緯半導(dǎo)體不久，市場(chǎng)上出現(xiàn)了類似“比亞迪王傳福殺入芯片爛攤子：至少要虧20億？”的傳聞。

由于設(shè)備老舊、維護(hù)花銷巨大、產(chǎn)能面臨瓶頸等問題，致使寧波比亞迪難以扭轉(zhuǎn)巨額虧損的厄運(yùn)。而更換生產(chǎn)線，寧波比亞迪則會(huì)面臨更大的資金黑洞。2009年11月19日，比亞迪股份公告稱，由于寧波工廠剛剛處于事業(yè)起步階段，所以仍處于虧損狀態(tài)。而關(guān)于具體虧損的數(shù)額究竟是多少，一直是外界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，比亞迪聲稱，其實(shí)際虧損數(shù)額遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于此前有報(bào)道提到的每月5000萬元。雖然后來各方媒體深入打探后發(fā)現(xiàn)，寧波中緯半導(dǎo)體虧損并不嚴(yán)重，但也得出“寧波比亞迪工廠只是一個(gè)小的6寸工廠，有訂單就生產(chǎn)，沒有的話就停產(chǎn)，不可能產(chǎn)生如此巨額的虧損。”的結(jié)論。

打破IGBT壟斷的比亞迪

關(guān)于巨虧傳聞，比亞迪并沒有太多回應(yīng)，而在2009年后，比亞迪進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域的新聞逐漸歸于平靜，可淡出人們視野并不意味著退出，更多可能是埋頭發(fā)展。

當(dāng)“打破國(guó)外IGBT壟斷，新能源汽車有了中國(guó)芯”的消息傳出，比亞迪半導(dǎo)體再次成為輿論的焦點(diǎn)。2018年12月11日，比亞迪正式公布IGBT4.0技術(shù)，國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)業(yè)迎來重大突破，消息令人振奮。

在這之前，中國(guó)以往90%以上的IGBT是從“西門子、英飛凌、仙童（安森美）、三菱、富士通、東芝”幾家老牌巨頭進(jìn)口，而未來3年卻預(yù)計(jì)有200億的IGBT模塊市場(chǎng)。

早在2005年，比亞迪就組建了IGBT研發(fā)團(tuán)隊(duì)，正式布局IGBT產(chǎn)業(yè)。2009年9月，第一代IGBT芯片研發(fā)成功，成功通過中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)電力電子分會(huì)組織的科技成果鑒定。IGBT1.0的發(fā)布，標(biāo)志著中國(guó)在IGBT芯片技術(shù)上實(shí)現(xiàn)零的突破，打破了國(guó)際巨頭的技術(shù)壟斷。到了2012年，IGBT2.0芯片迭代發(fā)布，2015年IGBT2.5芯片再次獲得優(yōu)化，而今比亞迪新能源汽車所搭載的IGBT4.0芯片是于2017年正式研發(fā)成功。

除比亞迪汽車以外，其他車企只能依靠第三方IGBT供應(yīng)商生存;其中知名供應(yīng)商有西門子、英飛凌、東芝、富士等。全球每年消耗IGBT超400億美元，國(guó)內(nèi)的各大新能源車企消耗量也是非常的夸張，因?yàn)樾履茉雌嚨钠占罢菑倪@一市場(chǎng)開始。電動(dòng)汽車的電池組制造成本是很高的，而IGBT模塊的制造成本也接近了是整車成本的10%;由此可見IGBT芯片的制造技術(shù)難度有多高，但凡稍微簡(jiǎn)單一些也不會(huì)沒有逆向產(chǎn)品。

遠(yuǎn)比想象重要的IGBT

IGBT是絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR（電力晶體管）的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)ICInsights的預(yù)測(cè)，未來半導(dǎo)體功率器件中，MOSFET與IGBT器件將是最強(qiáng)勁的增長(zhǎng)點(diǎn)，其中IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，俗稱電力電子裝置的“CPU”，作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。

新能源車的成本結(jié)構(gòu)中，排在第一的電池成本可以占到總成本40%以上，第二大的則是電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以達(dá)到總成本的15%-20%，IGBT則占到電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成本40%-50%，即IGBT能占總成本接近8%的比例。而且相對(duì)于傳統(tǒng)燃油車功率半導(dǎo)體器件電壓低，只需要Si基的MOSFET而言，新能源汽車在600V以上MOSFET無法達(dá)到要求成，必須要換成IGBT，因此IGBT也是僅次于電池以外第二大受益的零部件。

資本眼中的香餑餑

新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中極其重要的地位、可期的廣闊市場(chǎng)空間、國(guó)產(chǎn)替代的產(chǎn)業(yè)紅利......擁有IGBT的比亞迪半導(dǎo)體足以成為資本眼中的香餑餑。

2020年4月14日晚，比亞迪曾公告稱，通過下屬子公司間的股權(quán)轉(zhuǎn)讓、業(yè)務(wù)劃轉(zhuǎn)完成了對(duì)全資子公司深圳比亞迪微電子有限公司（簡(jiǎn)稱比亞迪微電子，現(xiàn)已更名為比亞迪半導(dǎo)體有限公司，簡(jiǎn)稱比亞迪半導(dǎo)體）的內(nèi)部重組。通過內(nèi)部重組，比亞迪微電子受讓寧波比亞迪半導(dǎo)體有限公司100%股權(quán)和廣東比亞迪節(jié)能科技有限公司100%股權(quán)，并收購(gòu)惠州比亞迪實(shí)業(yè)有限公司智能光電、LED光源和LED應(yīng)用相關(guān)業(yè)務(wù)。

隨后的5月26日，比亞迪就宣布引入了紅杉瀚辰、紅杉智辰等14位戰(zhàn)略投資者，完成19億元的A輪融資，投資者合計(jì)取得比亞迪半導(dǎo)體增資擴(kuò)股后約20.2%的股權(quán)。

僅過去不到20天，比亞迪宣布引入韓國(guó)SK集團(tuán)、小米集團(tuán)、聯(lián)想集團(tuán)等多達(dá)30位戰(zhàn)略投資者，完成累計(jì)達(dá)7.99億元的A+輪融資，本輪投資者合計(jì)將獲得比亞迪半導(dǎo)體增資擴(kuò)股后約7.84%的股權(quán)。不到一個(gè)月，比亞迪半導(dǎo)體就完成合計(jì)27億元融資，受到了30家機(jī)構(gòu)的熱捧。

資本外的合眾連橫

除了資本市場(chǎng)的一系列動(dòng)作，為比亞迪半導(dǎo)體成長(zhǎng)提供充足資金的同時(shí)，比亞迪半導(dǎo)體在產(chǎn)業(yè)生態(tài)上也動(dòng)作不斷。

近日，藍(lán)海華騰攜手比亞迪半導(dǎo)體組建的聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室在深圳光明揭牌。藍(lán)海華騰是享譽(yù)中國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化控制與新能源汽車電機(jī)控制器供應(yīng)商，國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，擁有十余年的技術(shù)積淀和豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。設(shè)立有廣東省新能源車輛驅(qū)動(dòng)與控制工程技術(shù)研究中心（省級(jí)工程中心）和博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地，擁有深圳、無錫兩個(gè)研發(fā)中心，立足于自主技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新，緊跟世界先進(jìn)水平。

此次雙方將匯聚資源優(yōu)勢(shì)，開展聯(lián)合實(shí)驗(yàn)和合作研究，打造更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。共同建設(shè)SiC、IGBT功率半導(dǎo)體的開發(fā)與應(yīng)用試驗(yàn)平臺(tái)，開展新能源汽車用電機(jī)控制器的核心器件開發(fā)與應(yīng)用研究，提高產(chǎn)品的可靠性、安全性與性價(jià)比。

在這之前，比亞迪與華為在深圳簽署全面戰(zhàn)略合作協(xié)議。未來，雙方將在汽車智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛以及智慧云軌、智慧園區(qū)等方面展開深度交流與合作，共同推動(dòng)汽車行業(yè)與軌道交通行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

前路并非一帆風(fēng)順

產(chǎn)業(yè)的崛起從來沒有一帆風(fēng)順，尤其是想要打破國(guó)外壟斷的IGBT領(lǐng)域。雖然在比亞迪半導(dǎo)體等多家企業(yè)的努力下，當(dāng)下我國(guó)IGBT產(chǎn)品有了突破的可能，但現(xiàn)實(shí)狀況依舊不到樂觀的時(shí)候。目前，國(guó)外廠商已經(jīng)研發(fā)出了完善的IGBT產(chǎn)品系列，其中安森美等企業(yè)在消費(fèi)級(jí)IGBT領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)地位，ABB、英飛凌和三菱電機(jī)在1700V以上的工業(yè)級(jí)IGBT領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而在3300V以上電壓等級(jí)的應(yīng)用領(lǐng)域，英飛凌、ABB和三菱電機(jī)三家公司基本上居于壟斷地位，也代表了國(guó)際IGBT技術(shù)的最高水平。

IGBT的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，按電壓分布來看，消費(fèi)電子領(lǐng)域使用的IGBT產(chǎn)品主要在600V以下，比如數(shù)碼相機(jī)的閃光燈等;1200V以上的IGBT更多應(yīng)用在電力設(shè)備、汽車電子、高鐵和動(dòng)車組上，比如動(dòng)車組常用的IGBT模塊為3300V和6500V，智能電網(wǎng)使用的IGBT通常為3300V等。

就中國(guó)市場(chǎng)而言，中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占世界功率半導(dǎo)體市場(chǎng)份額的50%以上，但在中高端MOSFET和IGBT器件中，我們90%的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品都需要依賴進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)IGBT企業(yè)要想趕上國(guó)際企業(yè)，還需要時(shí)間。

我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的崛起

自2009年開展“十城千輛”示范推廣試點(diǎn)以來，經(jīng)過各方面多年的持續(xù)努力，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，成為引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)重要力量。截至目前，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)五年世界第一，龐大的銷售量帶來我國(guó)整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展。

整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展體系也漸趨完善，新能源汽車的基礎(chǔ)材料、電池、電機(jī)、整車、電控、生產(chǎn)裝備等產(chǎn)業(yè)鏈上下游基本實(shí)現(xiàn)了貫通，這不僅得益于每個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān)企業(yè)的努力，更為各個(gè)領(lǐng)域企業(yè)打開了發(fā)展的空間。

以IGBT領(lǐng)域?yàn)槔?，除比亞迪之外，?guó)內(nèi)IGBT企業(yè)主要有華虹宏力、中芯國(guó)際、中科君芯、士蘭微、華潤(rùn)微電子、上海先進(jìn)、株洲中車時(shí)代電氣等。而在SiC器件領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)SiC器件制造企業(yè)主要有株洲中車、泰科天潤(rùn)、中電科13所、55所等。株洲中車的6英寸SiC生產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)技術(shù)通線，等待放量生產(chǎn)。中電科55所已建成6英寸SiC器件生產(chǎn)線。泰科天潤(rùn)已建成國(guó)內(nèi)第一條4英寸SiC器件生產(chǎn)線，SBD產(chǎn)品覆蓋600V-3300V的電壓范圍，并正在進(jìn)行MOSFET器件的研發(fā)。

當(dāng)然，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器、半導(dǎo)體芯片等諸多領(lǐng)域的部分中高級(jí)產(chǎn)品上，國(guó)內(nèi)企業(yè)的確存在競(jìng)爭(zhēng)力不足的問題不過隨著國(guó)際汽車巨頭與中國(guó)企業(yè)在新能源領(lǐng)域的合作，掀起了汽車行業(yè)新一輪合資高潮。而與最初的汽車行業(yè)合資模式相比，新合資在雙方技術(shù)、產(chǎn)品等方面有了更多的創(chuàng)新和突破，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈乃至生態(tài)優(yōu)勢(shì)也將得到發(fā)揮。

后記

厚積薄發(fā)

厚積而薄發(fā)，比亞迪經(jīng)過了十多年的技術(shù)鉆研積累，持之以恒深耕IGBT產(chǎn)業(yè)，如今已經(jīng)成為中國(guó)唯一一家擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的車企（包含IGBT芯片設(shè)計(jì)和制造，模組設(shè)計(jì)和制造，大功率器件測(cè)試應(yīng)用平臺(tái)，電源及電控等環(huán)節(jié)）。隨著5G時(shí)代的到來，國(guó)家扶持相關(guān)產(chǎn)業(yè)。受益于我國(guó)對(duì)新基建、新能源等行業(yè)發(fā)展的大力支持，以及對(duì)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體自主可控的目標(biāo)要求，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展預(yù)計(jì)未來將繼續(xù)保持良好態(tài)勢(shì)，而比亞迪半導(dǎo)體也有望成為我國(guó)制造業(yè)領(lǐng)域的又一巨頭。