首页 > 科技浪潮 > 内容

比亚迪成立半导体公司、英飞凌收购赛普拉斯，汽车芯片产业格局是否会发生变化？

发布于：2024-06-06 编辑：匿名来源：网络

中国汽车新闻网近日，汽车零部件领域的两则新闻引起业内广泛关注。

4月14日晚间，比亚迪发布公告称，全资子公司深圳比亚迪微电子有限公司已完成重组，已更名为比亚迪半导体有限公司（以下简称“比亚迪半导体”））并将寻求上市。

两天后，即4月16日，德国英飞凌科技有限公司宣布完成对美国赛普拉斯半导体公司的收购。

由此，英飞凌不仅将跻身全球半导体制造商前八名，还将成为全球最大的汽车半导体供应商。

在全球疫情肆虐、汽车市场下滑的情况下，汽车半导体行业却逆势而上，呈现出强劲的发展势头。

中国汽车工业协会顾问杜方慈在接受《中国汽车报》记者采访时表示：“在汽车产业变革和新‘四化’背景下，汽车半导体面临前所未有的发展机遇，也零部件技术前沿竞争焦点之一。

相关企业要想在竞争中获胜，就必须及早行动起来。

2016年，中国汽车产销分别完成1000辆和9000辆。

虽然同比分别下降7.5%和8.2%，但产销持续持续。

连续11年位居世界第一。

在产销量领先的同时，汽车半导体行业却令人担忧。

其中，汽车重要零部件之一的IGBT（绝缘栅双极晶体管）芯片90%以上仍依赖进口。

IGBT芯片是汽车功率器件之一。

由于其设计门槛高、制造技术难度大、投资大，被称为电动汽车核心技术的“珠穆朗玛峰”。

此前，该技术主要掌握在跨国公司手中。

与燃油汽车相比，新能源汽车尤其是纯电动汽车对IGBT芯片的需求更大。

人们常说的IGBT实际上是IGBT芯片的缩写。

一般情况下，IGBT晶体管不会直接用在汽车上，而是通过集成到芯片中体现其价值。

即使是IGBT功率管也需要一套完整的电路来保证其性能。

在汽车电子设备中，一个模块包含多个芯片，一个芯片包含多个IGBT晶体管。

由IGBT组成的芯片和动力电池电芯被称为电动汽车的“双核”，是影响电动汽车性能的关键。

在纯电动汽车中，IGBT芯片约占电机驱动系统成本的一半，而电机驱动系统占整车成本的15%~20%，这意味着IGBT芯片占电机驱动系统成本的15%~20%。

占整车成本的7%~10%。

它是仅次于电池的第二昂贵部件，也决定了整车的能源效率。

除了电驱动系统外，整车还必须使用包括高压充电机、空调系统等在内的许多电气部件。

通常，汽车IGBT芯片的应用主要集中在汽车的五个领域，即功率器件、传感器、处理器、专用集成电路、逻辑电路等。

其中，传感器、MCU（微控制单元）和功率器件最常用，其中MCU占比最高，其次是功率器件，主要应用于汽车电源控制、照明、燃油喷射、底盘等系统。

在传统燃油汽车中，功率IGBT芯片主要应用于启动、发电和安全领域。

新能源特别是纯电动汽车普遍采用高压电路。

当电池输出高电压时，需要频繁改变电压，这增加了对电压转换电路的需求。

此外，还需要大量的DC-AC逆变器、变压器、逆变器等，这对IGBT、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）、二极管等半导体器件和芯片提出了更大的需求。

与消费类芯片和一般工业芯片不同，汽车芯片面临着更加恶劣的工作环境。

温度范围可宽至-40℃至℃。

它们还必须适应高振动、灰尘、电磁干扰等环境。

由于汽车涉及人身安全问题，汽车芯片对可靠性和安全性提出了更高的要求。

一般设计寿命为15年或20万公里。

“车规级”芯片需要经过严格的认证流程。

一款芯片在进入OEM供应链之前完成整车认证一般需要2到3年的时间；一旦进入，一般供应周期为5至10年。

2017年，全球IGBT芯片及模块市场规模为40.6亿美元，约占全球功率器件市场规模的19%。

其中，IGBT芯片和模块的市场规模分别为10.3亿美元和30.3亿美元。

只有英飞凌、日本三菱、富士电机、安森美、ABB等五家大公司的市场份额超过70%。

在芯片产业链中，上游主要包括芯片制造所需的原材料和生产设备；芯片生产流程主要涉及芯片设计、晶圆加工、封装和测试。

目前，国内企业进入汽车芯片行业的企业不少，但大多只专注于某一方面。

比亚迪的半导体业务主要涉及功率器件、智能控制芯片、智能传感器和光电器件。

是国内少数拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试及下游应用垂直一体化全产业链的企业之一。

比亚迪半导体的主要应用市场是汽车领域，拥有汽车级IGBT芯片。

同时，变年还推出了指纹识别芯片、图像传感芯片、汽车级一体化电流传感器等数字逻辑芯片和传感器产品。

中车集团旗下中车时代电气有限公司（以下简称“中车时代”）近年来也一直在研究IGBT芯片制造，尤其是封装工艺方面的创新。

“一方面，基于我们开发的技术，我们进一步缩小了性能宽度范围，节省了制造损耗。

另一方面，与现有产品相比，协调性大大提高。

”中车时代副总工程师刘国友告诉记者。

“芯片决定汽车，已经成为业界共识。

”地平线公司创始人兼CEO于凯表示，过去汽车供应链的关键是发动机，但未来可能是上游芯片。

因此，保障供应链安全需要社会各界共同努力，促进这个行业的健康发展。

亟待解决的“痛点” 与普通芯片相比，汽车芯片的设计要求非常高。

另外，功率器件芯片的散热设计比集成电路的要求更高。

“目前国内涉足汽车芯片的企业屈指可数，国内主要上市公司规模均小于国外芯片公司。

国内汽车领域主要依赖进口芯片，自主芯片在汽车芯片中所占比例场极低。

”上海（华为）海思科技有限公司战略与业务部总监包海森道出了行业的“痛点”。

他认为，目前国产汽车芯片主要应用于信息、娱乐、导航系统等一些产品应用。

然而，在汽车的核心控制领域，如动力控制、底盘、车身等系统，自主芯片却极度短缺。

迄今为止，IGBT芯片技术已经发展了近30年，技术也发展到了第6代。

主要技术瓶颈是器件可靠性和充电稳定性。

究其原因，是国内企业在IGBT领域工艺基础薄弱，产业化起步较晚。

他们没有积累足够的设计、测试、封装等核心技术。

国内最大的IGBT芯片制造企业星空公司和比亚迪几乎都是从2008年起步，而汽车芯片巨头之一的英飞凌早在2016年就从西门子分拆出来，已经有了深厚的技术积累，技术差距短期内将难以关闭。

从国内IGBT企业布局来看，中车时代、比亚迪等主要为高铁、新能源汽车提供配套产品。

他们的主要产品是第四代产品，与国际领先公司的第六代产品还有很大差距。

同时，中国缺乏先进晶圆代工厂也是一大瓶颈。

从全球IGBT芯片市场来看，95%以上的市场被跨国公司占据，国产IGBT产品占比不足5%，且基本都是国产。

有调查显示，去年全球汽车芯片行业营收约过亿元，其中中国市场约占1/3。

然而，该市场仍然几乎被跨国公司控制。

近年来，台积电的芯片代工规模逐渐壮大，已成为苹果、高通、华为自研芯片的主要代工厂。

但其芯片制造设备高度依赖美国，而美国对华为的打压也越来越紧。

压力之下，为了防范市场风险，华为的芯片代工逐渐转向国内芯片制造企业。

目前，只有台积电和韩国三星电子两大公司拥有先进的5纳米芯片加工制造技术。

国内最先进的芯片是华为自主研发的7纳米芯片麒麟。

生产芯片的关键设备是光刻机。

先进的光刻机技术掌握在荷兰ASML手中。

一家中国公司在2016年斥资8.4亿元人民币向ASML订购了一台极紫外光刻机（EUV），以寻求7纳米技术的突破，但由于各种原因而一再推迟。

最新消息是要到今年年中才能上市。

极紫外光刻机与普通深紫外光刻机（DUV）的区别在于，在加工成芯片的过程中，最重要的一步就是紫外曝光步骤。

光刻机激光器发出的紫外光对芯片加工技术有着关键的影响。

芯片加工精度的提高与光源的波长密切相关。

目前，应用最广泛的芯片加工方法是深紫外光刻。

加工芯片的极限是7纳米。

精度更高的只能使用极紫外光刻机。

目前，全球只有ASML独家掌握极紫外光刻机的制造技术。

其垄断地位自然决定了EUV光刻机的高昂价格。

国产核心芯片制造技术短期内难以解决。

汽车芯片产品仍然存在进入较晚、企业少、规模小、技术实力弱的现状，各自为战，没有形成协同效应。

加之疫情压力，我国汽车芯片产业自主发展迫在眉睫。

罗兰贝格企业管理（上海）有限公司执行董事史帅表示，车规级芯片的出货量必须达到1万颗以上，公司才能实现盈亏平衡。

从我国智能座舱的渗透率和智能汽车的销量来看，短期内国内芯片企业还无法实现万颗芯片的份额。

事实上，即使有国际化的捷径，除了日益激烈的技术竞争外，还存在一些大国人为的技术封锁、国际贸易摩擦加剧等不确定因素。

对此，中车株洲电力机车研究所有限公司首席技术专家郭淑英认为，随着我国新能源汽车走向高质量发展，对汽车芯片的要求越来越高，这不仅对性能的要求提高，而且对能耗、环境适应性、电池兼容性都提出了更高的要求。

此外，对于适合自己的支持开发和系统开发的外部环境也有要求。

“我国汽车芯片大部分依赖进口，一旦供应链断裂，电动汽车的发展将受到限制。

加速国产化替代是汽车芯片行业亟待解决的问题。

”她强调。

在汽车芯片相关的软件设计过程中，国内行业广泛使用的电子设计自动化EDA工具长期被美国垄断。

如果美国停止供应，设计领域将面临供应中断的风险。

清华大学电子工程系教授王宇认为，从产业链来看，除了原材料之外，在系统软件方面，我国与发达国家还存在较大差距。

目前国内尚无国产软件平台。

近期，疫情对欧美日汽车行业的影响尚未出现拐点。

欧美大量整车及零部件企业暂时停工减产，对包括芯片产业链在内的整个汽车产业链产生了持续影响。

就连博世这样的零部件巨头也有危机感。

4月18日，在中国电动汽车百人会举办的第四届“汽车产业形势与政策高端研讨会”上，博世（中国）投资有限公司政府事务总监余欣表示，博世主要生产自用专用芯片，用于安全气囊系统、驾驶辅助系统、发动机管理系统、变速箱控制系统、电池管理系统，以及车载通信系统和交流发电机电子元件，但仍需要大量数量购买量。

芯片生产的两个主要流程中，第一个流程是晶圆制造，主要在发达国家生产；第二个流程是晶圆制造。

第二道工序是包装，多产于东南亚，如马来西亚、菲律宾。

现在这些工厂都关闭了，5、6月份汽车电子元件的供应能否得到保证还是个未知数。

石帅表示，2019年中国汽车市场降幅可能达到8%至12%，欧美汽车市场降幅可能达到20%。

他认为，虽然中国在控制疫情方面取得了初步成效，但由于汽车产业链较长，高度依赖进口的汽车芯片行业仍将受到影响。

自主研发或许是唯一出路。

“随着汽车进入智能化时代，真正占主导地位的技术是芯片和软件，它们将供应链从过去的塔状垂直结构转变为环形扁平通信结构。

这种变化正在加速”智能时代汽车演进，汽车产业必须适应这一新要求，建立更加开放、融合的合作生态。

地平线公司市场拓展与战略规划副总裁表示：“进化的速度是企业在变革时期最重要的决定性因素。

”总裁李兴宇表示，芯片的重要属性让其很难依赖他人长期以来，自主研发可能是唯一途径，比如特斯拉早在2017年就搭载了自己的芯片。

包含自研汽车芯片的ADAS组件不断迭代升级，特斯拉解释称，这是为了满足处理海量真实数据的巨大需求，同时实现更低的功耗和经济的硬件成本。

自己进行芯片研发，从而能够更精准地满足特斯拉对车辆功能的设计和优化。

王宇认为，制造芯片应该是一个定义芯片的过程，必须找到应用领域。

因此，汽车厂商应该与芯片公司紧密合作，这也是未来的趋势。

这一理念贯穿于比亚迪半导体的内部重组之中。

通过内部重组，比亚迪半导体受让宁波比亚迪半导体有限公司%股权和广东比亚迪节能科技有限公司%股权，并收购智能光电、LED光源及LED应用业务——惠州比亚迪实业有限公司相关业务，集中比亚迪内部所有相关资源。

比亚迪认为，拆分比亚迪电池业务的逻辑是一样的。

半导体业务也具有规模经济。

仅供应比亚迪终端产品，无法满足半导体业务健康发展的规模要求。

没有足够的出货保障，自建供应链在一定阶段开始，优势就变成了劣势，即成本无法持续降低，投资无法持续增加，成本会上升。

逐渐上升。

摆脱这种恶性循环的出路就是让供应链公司独立出来，消除客户的顾虑。

进入更大的市场以满足半导体和电池的规模要求。

汽车芯片行业也不同于消费电子芯片行业。

消费电子芯片市场年出货量可达千万级以上，供应自有终端产品完全可以满足规模要求。

但在汽车芯片领域很难做到这一点，比如比亚迪半导体。

即使比亚迪汽车所有IGBT芯片均采用自家产品，出货量也有限。

据第三方研究机构测算，比亚迪新能源汽车中自供IGBT芯片的比例应超过70%。

据推测，比亚迪汽车级IGBT模块年出货量约为20万套，营收约为6亿元。

随着工业控制领域的进步，年收入可能突破10亿元。

目前，全球汽车年销量约为1万辆，新能源汽车销量也超过百万辆。

IGBT芯片的市场容量其实是非常大的。

据全球最大IGBT芯片供应商英飞凌年度财报显示，全球IGBT功率管及模块年度市场规模达62.24亿美元，同比增长17.4%；其中英飞凌占据28.6%的市场份额。

在竞争加剧的背景下，比亚迪半导体突破规模限制的唯一出路就是独立参与市场竞争。

外界认为，科创板成立以来，多家半导体企业纷纷上市。