【汽车人】加速投资!中国车企发力“功率半导体”

如题所述

车企正加大在功率半导体的投资,这一行动不再是可选的,而是必要的。文/《汽车人》齐策
今年下半年,汽车芯片的供应压力有所缓解。然而,全球车企对于前两年的“缺芯”问题仍然记忆犹新,因此它们纷纷投资芯片产能。在十大类芯片中,汽车常用的包括主控芯片、MCU功能芯片、功率半导体、存储芯片、通信芯片及其它芯片(主要是传感芯片)。目前,仍然能够获得车企大量投资的芯片主要是功率半导体、控制类芯片(MCU和MPU等)和算力芯片。
过去两年,供应出现问题的主要是这三类芯片。功率半导体的技术发展迅速,新能源汽车产业已成为功率器件需求增长最快的领域,预计到2025年,这一需求将变得最大。功率半导体属于成熟制程(90nm-300nm之间),其技术发展和产能并不遵循摩尔定律。功率半导体和功率芯片虽然都用于实现功率转换、开关、整流等功能,是电能转换与电路控制的核心,但两者的概念范围有所不同。前者包括功率器件(如二极管、晶体管、晶闸管等),也包括功率IC(即功率芯片)。而功率器件包括电源管理、驱动、AC/DC(数模转换)、DC/DC(直流变换)。显然,前者既包括分立器件,也包括集成电路,而后者专指集成电路。
根据一家设在波士顿的研究所的数据,从价值角度来看,在燃油车中,MCU芯片的价值占比最高(23%),其次为功率半导体(21%),传感器芯片排名第三(13%)。在纯电动汽车中,功率半导体的价值占比达到55%,其次是MCU芯片(11%)和传感器芯片(7%)。2022年,新能源汽车的单车功率半导体价值量达到458.7美元,约为传统燃油车的5倍。随着新一代架构的逐渐问世,MCU的重要性有所下降。
功率半导体的技术发展迅速,新能源汽车产业已成为功率器件需求增长最快的领域。新能源汽车产业预计到2025年将成为功率半导体需求量最大的用户。功率半导体属于成熟制程,其技术发展和产能并不遵循摩尔定律。功率半导体和功率芯片都用于实现功率转换、开关、整流等功能,是电能转换与电路控制的核心。然而,两者的概念范围有所不同。功率半导体包括功率器件和功率IC,而功率器件包括电源管理、驱动、AC/DC和DC/DC变换。
目前,国内的新能源车占全球近60%的比例,对IGBT的需求占全球43%。碳化硅市场相对较小,但也在快速增长。去年,国内IGBT的自给率只有10%,存在巨大缺口。然而,今年预计自给率将飞速增长到33%。跨国公司和国内资本在过去三年内对此进行了密集投资,导致国内产能上来了。
功率半导体的技术发展迅速,新能源汽车产业已成为功率器件需求增长最快的领域。新能源汽车产业预计到2025年将成为功率半导体需求量最大的用户。功率半导体属于成熟制程,其技术发展和产能并不遵循摩尔定律。功率半导体和功率芯片都用于实现功率转换、开关、整流等功能,是电能转换与电路控制的核心。然而,两者的概念范围有所不同。功率半导体包括功率器件和功率IC,而功率器件包括电源管理、驱动、AC/DC和DC/DC变换。
当前,中国的新能源车占全球近60%的比例,对IGBT的需求占全球43%。碳化硅市场相对较小,但也在快速增长。去年,国内IGBT的自给率只有10%,存在巨大缺口。然而,今年预计自给率将飞速增长到33%。跨国公司和国内资本在过去三年内对此进行了密集投资,导致国内产能上来了。
功率半导体的技术发展迅速,新能源汽车产业已成为功率器件需求增长最快的领域。新能源汽车产业预计到2025年将成为功率半导体需求量最大的用户。功率半导体属于成熟制程,其技术发展和产能并不遵循摩尔定律。功率半导体和功率芯片都用于实现功率转换、开关、整流等功能,是电能转换与电路控制的核心。然而,两者的概念范围有所不同。功率半导体包括功率器件和功率IC,而功率器件包括电源管理、驱动、AC/DC和DC/DC变换。
当前,中国的新能源车占全球近60%的比例,对IGBT的需求占全球43%。碳化硅市场相对较小,但也在快速增长。去年,国内IGBT的自给率只有10%,存在巨大缺口。然而,今年预计自给率将飞速增长到33%。跨国公司和国内资本在过去三年内对此进行了密集投资,导致国内产能上来了。
车企正加大在功率半导体的投资,这一行动不再是可选的,而是必要的。从2021年到今年,车企投资功率半导体的浪潮越来越强劲。然而,和电池投资有点相似,车企投资功率半导体,也有自己孵化、合资合作和战投三种方式。自己孵化的典型,莫过于比亚迪。吉利、长城和奇瑞,孵化产能则晚得多。比亚迪从2005年开始探索IGBT生产,到2018年推出IGBT 4.0芯片,去年开始介入碳化硅生产。吉利2022年成立了自己的功率半导体公司,今年3月该公司成功实现IGBT产品流片,今年装车应该问题不大。长城筹备的功率半导体生产线正在紧锣密鼓地建设,年底前可能会投产。奇瑞也在4年前开始启动IGBT生产链,目前旗下IGBT模块项目还在筹备中。
车企介入都是最近几年的事情,选择投资某个供应商的比“自研自投”的要多。完成碳化硅晶体管、SBD、驱动IC车规级验证的瞻芯电子,成为各路资本的宠儿。2022年,瞻芯电子先后得到上汽集团、广汽集团、北汽集团(2020年)、小鹏的多轮投资(其中小鹏独家投资一轮)。类似的投资一年有几十起。合资与战投虽然都是成为股东,但区别在于合资要参与经营,而战投一般不介入日常运营。也就是说,与上游供应商达成合资协议,更有利于协同上下游业务,对供应链和技术掌控力更强一些。
2021年,中国一汽与亿马半导体合资公司的碳化硅项目投产,年产30万个模块。2022年,广汽与株洲中车时代合资,开展IGBT产业化应用。2023年6月,深蓝与斯达半导体合资。更早的2019年,东风与中国中车组建“智新半导体”,研发IGBT模块。2023年理想与三安半导体合资成立”斯科半导体”,产能还在规划中。这三种战略合作方式,绝大多数主流车企都或多或少地涉及,完全置身事外的几乎没有。
国内的闻泰科技(收购了荷兰的安世半导体)、士兰微、斯达半导等一大批功率半导体企业,已经获得了多个主机厂、一级供应商资本的支持,正在寻求国产替代进程。功率半导体创业热潮,今年已经进入后半程。与中国品牌热情度相似,跨国公司今年集体在碳化硅上发力。光是今年上半年,大众汽车、现代-起亚、宝马、福田汽车、极氪、纬湃科技,都投资了安森美的SiC项目。Wolfspeed、意法半导体等,也获得了多个主机厂的长期供货合同。这些协议的价值超过29亿美元。其实这只是冰山一角,SiC器材厂商这两年从未停止过扩产。上半年,全球与SiC相关的项目资本支出,加起来可能超过千亿人民币。对于一个年交易价值10亿美元的市场来说,这预示着两年内将迎来市场爆发。
打通了生产流程和技术障碍之后,晶圆生长率的落后,依照历史经验会快速得到改善。中国占有率将从微不足道快速提升至全球重要地位,甚至是头号供应国。只要有庞大的需求牵引,进而便打通了生产技术,这类演变在历史上已经多次发生。既然中企在IGBT占有率上提升很快,SiC应该也不例外。
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