IGBT6.0年底推出！比亚迪半导体：明年国内新能源汽车销量将突破600万辆

2021年11月04日

自去年四季度以来，由于众多车厂对于全球汽车市场需求的错误估计，以及全球晶圆制造产能持续紧缺的影响，造成了汽车产业的严重缺芯。特别是在新能源汽车市场，由于汽车的电动化、智能化、自动化，使得新能源汽车对于芯片需求爆发式增长，在目前新能源汽车渗透率持续上升的背景之下，这也加剧了目前汽车芯片紧缺的问题。这也使得国内汽车产业对于汽车芯片的自主可控更加的关注。

作为国产汽车芯片领域的领军企业，比亚迪半导体股份有限公司（以下简称“比亚迪半导体”）总经理陈刚先生在11月3日的“全球CEO峰会”上，介绍了比亚迪半导体在汽车芯片领域的布局，分享了上下游产业链协同合作的“芯生态”，同时预测2022年国内新能源汽车市场出货量将突破600万辆。

根据比亚迪半导体分享的数据显示，目前国内新能源汽车市场高速发展，预计今年年底渗透率将突破20%。而在几年前，国家各部委对国内新能源汽车发展的预测是，2025年中国新能源车的渗透率可以到达20%左右，可是今年已经轻松突破了20%，这也意味着中国新能源汽车的发展已经大大超过了之前的预期。

“现在很多传统的燃油汽车都在找芯片，新能源汽车对芯片的巨大消耗，也是其中重要原因之一。”陈刚说到。

另外，从不同类型汽车的电子零部件成本占比来看，传统的紧凑型燃油轿车的电子零部件成本占比大约仅16%左右，纯电动轿车的电子零部件成本占比已经超过了60%。显然，对于新能源汽车来说，半导体芯片已经成为了最为关键的部分。同时，随着汽车的智能化、自动加速化，对于半导体芯片的需求将会进一步大幅增长。

虽然中国是全球汽车的第一大市场，中国的新能源汽车产量也是持续稳居全球第一，但是在汽车芯片领域国内却非常的薄弱，不仅是在汽车芯片设计、还是在汽车芯片制造上。

陈刚表示：“我们跟很多晶圆厂都有沟通过，他们的产能当中，车规半导体所占的比重大多不到4%。4%的晶圆制造产能，要支持车规半导体未来20%的应用端，这个差距可想而知。以英飞凌和TI为代表的车规级芯片企业，我们也希望上游晶圆厂能够把车规级芯片产能比例提升。我们也衷心希望，除了比亚迪半导体以外，能够有更多的中国半导体厂商参与到新能源汽车产业的发展当中。除了在消费类电子以外，车规级的高智能化、高效率的芯片，也是我们应该突破的。”

在汽车芯片方面，可以分为：感知层——传感器芯片（CIS、雷达、速度、角速度传感器等）、决策层——计算芯片（CPU、GPU、MCU、ECU、VCU、AI芯片等）、执行层——电机、电控和转向系统所需的功率芯片（MOSFT、IGBT等）。

国内汽车产业要想更加自主可控的发展，就必须要加速发展国产车规级半导体，需要提供更高的电流密度、更高集成度、更高可靠性、更低损耗、更低成本的车规级半导体。特别是在目前“缺芯”的问题下，我们还需要考虑，在全球晶圆制造产能不足的情况下，如何通过设计、工艺方面的创新，让有限的晶圆支持更多的汽车芯片的需求。

一直以来，比亚迪半导体在车规级功率芯片领域，特别是IGBT上，有着深厚的积累。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全称“绝缘栅双极型晶体管”，其芯片与动力电池电芯并称为电动车的 “双芯”，是影响电动车性能的关键技术，其成本占整车成本的5%左右。对于电动车而言，IGBT直接控制驱动系统直、交流电的转换，决定了车辆的扭矩和最大输出功率等。

据陈刚介绍，2018年比亚迪半导体就已经从IGBT2.5迈向了IGBT4.0，采用精细化平面栅工艺，相比前代，电流密度提升了25%，芯片面积减少了22%，总损耗减少了25%。目前IGBT4.0是比亚迪超级混动DMI核心技术之一，电控效率可以高达98.5%。今年年底比亚迪半导体还将会推出IGBT6.0，未来还会推出IGBT7.0。目的就是在同样的电流需求情况下，把密度做得更高，把芯片面积做得更小，把损耗做得更低。

除了IGBT之外，比亚迪半导体还推出了功率模块技术。陈刚表示，在功率器件上，除了芯片设计本身之外，封装也很关键。需要高度散热的器件，在所有的封装上，包括真空焊接、各种复合材料、超声波焊接、纳米银烧结以及超小型双面烧结等等，都需要大家集成创新，包括材料、散热、工艺，很多方面都不是一家企业能独立做到的，需要集合中国所有上下游的力量，一起给新能源汽车赋能。

除了IGBT之外，比亚迪半导体还拥有MOSFET、IPM、MCU、CMOS图像传感器、电磁及压力传感器、LED光源、车载LED显示等多种车规级半导体产品。

陈刚认为，未来随着汽车的电动化、智能化和自动驾驶的发展，对于对电子器件的要求越来越广泛，这将是一个巨大的机遇。中国以及海外很多半导体企业，都在纷纷进入车规行业。但是未来的“芯生态”需要打破传统的垂直协同的模式，即主机厂跟Teir1的零部件厂商沟通，零部件厂商再跟模组厂沟通，模组厂跟芯片厂沟通，芯片厂再跟晶圆厂沟通，这种传统的信息链传递模式已经不合时宜，这也是造成现在新能源汽车半导体的短缺的一大关键因素。未来的“芯生态”需要需要的是全新的上下游产业链协同的模式，需要整车厂、零部件厂、模组厂、芯片设计厂、晶圆厂一起协同发展。

那么，比亚迪半导体在上下游产业链协同的“芯生态”模式下，将如何来打造车规级半导体整体解决方案呢？

陈刚表示：“第一，我们以高效为核心，重点提升功率半导体的效率，我们跟英飞凌的共识是一样的，现在是以硅基为主，未来碳化硅器件在车上应用将会越来越多。现在随着电动车的需求，以及电需求的增加，未来需要更大的功率驱动保障；第二，以智能、集成为核心，重点提高关键芯片智能化程度，满足车规级高控制能力需求。未来车上的芯片算力，从现在的30TOPS、60TOPS，未来可能会达到200TOPS、400TOPS甚至上千TOPS，才能支持大家期望的L4、L5级的自动驾驶。”