自去年四季度以來(lái)，由于眾多車廠對(duì)于全球汽車市場(chǎng)需求的錯(cuò)誤估計(jì)，以及全球晶圓制造產(chǎn)能持續(xù)緊缺的影響，造成了汽車產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)重缺芯。特別是在新能源汽車市場(chǎng)，由于汽車的電動(dòng)化、智能化、自動(dòng)化，使得新能源汽車對(duì)于芯片需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，在目前新能源汽車滲透率持續(xù)上升的背景之下，這也加劇了目前汽車芯片緊缺的問(wèn)題。這也使得國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)于汽車芯片的自主可控更加的關(guān)注。

作為國(guó)產(chǎn)汽車芯片領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，比亞迪半導(dǎo)體股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“比亞迪半導(dǎo)體”）總經(jīng)理陳剛先生在11月3日的“全球CEO峰會(huì)”上，介紹了比亞迪半導(dǎo)體在汽車芯片領(lǐng)域的布局，分享了上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作的“芯生態(tài)”，同時(shí)預(yù)測(cè)2022年國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)出貨量將突破600萬(wàn)輛。

根據(jù)比亞迪半導(dǎo)體分享的數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)高速發(fā)展，預(yù)計(jì)今年年底滲透率將突破20%。而在幾年前，國(guó)家各部委對(duì)國(guó)內(nèi)新能源汽車發(fā)展的預(yù)測(cè)是，2025年中國(guó)新能源車的滲透率可以到達(dá)20%左右，可是今年已經(jīng)輕松突破了20%，這也意味著中國(guó)新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)大大超過(guò)了之前的預(yù)期。

“現(xiàn)在很多傳統(tǒng)的燃油汽車都在找芯片，新能源汽車對(duì)芯片的巨大消耗，也是其中重要原因之一。”陳剛說(shuō)到。

另外，從不同類型汽車的電子零部件成本占比來(lái)看，傳統(tǒng)的緊湊型燃油轎車的電子零部件成本占比大約僅16%左右，純電動(dòng)轎車的電子零部件成本占比已經(jīng)超過(guò)了60%。顯然，對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體芯片已經(jīng)成為了最為關(guān)鍵的部分。同時(shí)，隨著汽車的智能化、自動(dòng)加速化，對(duì)于半導(dǎo)體芯片的需求將會(huì)進(jìn)一步大幅增長(zhǎng)。

雖然中國(guó)是全球汽車的第一大市場(chǎng)，中國(guó)的新能源汽車產(chǎn)量也是持續(xù)穩(wěn)居全球第一，但是在汽車芯片領(lǐng)域國(guó)內(nèi)卻非常的薄弱，不僅是在汽車芯片設(shè)計(jì)、還是在汽車芯片制造上。

陳剛表示：“我們跟很多晶圓廠都有溝通過(guò)，他們的產(chǎn)能當(dāng)中，車規(guī)半導(dǎo)體所占的比重大多不到4%。4%的晶圓制造產(chǎn)能，要支持車規(guī)半導(dǎo)體未來(lái)20%的應(yīng)用端，這個(gè)差距可想而知。以英飛凌和TI為代表的車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)，我們也希望上游晶圓廠能夠把車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)能比例提升。我們也衷心希望，除了比亞迪半導(dǎo)體以外，能夠有更多的中國(guó)半導(dǎo)體廠商參與到新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展當(dāng)中。除了在消費(fèi)類電子以外，車規(guī)級(jí)的高智能化、高效率的芯片，也是我們應(yīng)該突破的。”

在汽車芯片方面，可以分為：感知層——傳感器芯片（CIS、雷達(dá)、速度、角速度傳感器等）、決策層——計(jì)算芯片（CPU、GPU、MCU、ECU、VCU、AI芯片等）、執(zhí)行層——電機(jī)、電控和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所需的功率芯片（MOSFT、IGBT等）。

國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)要想更加自主可控的發(fā)展，就必須要加速發(fā)展國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體，需要提供更高的電流密度、更高集成度、更高可靠性、更低損耗、更低成本的車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體。特別是在目前“缺芯”的問(wèn)題下，我們還需要考慮，在全球晶圓制造產(chǎn)能不足的情況下，如何通過(guò)設(shè)計(jì)、工藝方面的創(chuàng)新，讓有限的晶圓支持更多的汽車芯片的需求。

一直以來(lái)，比亞迪半導(dǎo)體在車規(guī)級(jí)功率芯片領(lǐng)域，特別是IGBT上，有著深厚的積累。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全稱“絕緣柵雙極型晶體管”，其芯片與動(dòng)力電池電芯并稱為電動(dòng)車的 “雙芯”，是影響電動(dòng)車性能的關(guān)鍵技術(shù)，其成本占整車成本的5%左右。對(duì)于電動(dòng)車而言，IGBT直接控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直、交流電的轉(zhuǎn)換，決定了車輛的扭矩和最大輸出功率等。

據(jù)陳剛介紹，2018年比亞迪半導(dǎo)體就已經(jīng)從IGBT2.5邁向了IGBT4.0，采用精細(xì)化平面柵工藝，相比前代，電流密度提升了25%，芯片面積減少了22%，總損耗減少了25%。目前IGBT4.0是比亞迪超級(jí)混動(dòng)DMI核心技術(shù)之一，電控效率可以高達(dá)98.5%。今年年底比亞迪半導(dǎo)體還將會(huì)推出IGBT6.0，未來(lái)還會(huì)推出IGBT7.0。目的就是在同樣的電流需求情況下，把密度做得更高，把芯片面積做得更小，把損耗做得更低。

除了IGBT之外，比亞迪半導(dǎo)體還推出了功率模塊技術(shù)。陳剛表示，在功率器件上，除了芯片設(shè)計(jì)本身之外，封裝也很關(guān)鍵。需要高度散熱的器件，在所有的封裝上，包括真空焊接、各種復(fù)合材料、超聲波焊接、納米銀燒結(jié)以及超小型雙面燒結(jié)等等，都需要大家集成創(chuàng)新，包括材料、散熱、工藝，很多方面都不是一家企業(yè)能獨(dú)立做到的，需要集合中國(guó)所有上下游的力量，一起給新能源汽車賦能。

除了IGBT之外，比亞迪半導(dǎo)體還擁有MOSFET、IPM、MCU、CMOS圖像傳感器、電磁及壓力傳感器、LED光源、車載LED顯示等多種車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)品。

陳剛認(rèn)為，未來(lái)隨著汽車的電動(dòng)化、智能化和自動(dòng)駕駛的發(fā)展，對(duì)于對(duì)電子器件的要求越來(lái)越廣泛，這將是一個(gè)巨大的機(jī)遇。中國(guó)以及海外很多半導(dǎo)體企業(yè)，都在紛紛進(jìn)入車規(guī)行業(yè)。但是未來(lái)的“芯生態(tài)”需要打破傳統(tǒng)的垂直協(xié)同的模式，即主機(jī)廠跟Teir1的零部件廠商溝通，零部件廠商再跟模組廠溝通，模組廠跟芯片廠溝通，芯片廠再跟晶圓廠溝通，這種傳統(tǒng)的信息鏈傳遞模式已經(jīng)不合時(shí)宜，這也是造成現(xiàn)在新能源汽車半導(dǎo)體的短缺的一大關(guān)鍵因素。未來(lái)的“芯生態(tài)”需要需要的是全新的上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的模式，需要整車廠、零部件廠、模組廠、芯片設(shè)計(jì)廠、晶圓廠一起協(xié)同發(fā)展。

 

那么，比亞迪半導(dǎo)體在上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的“芯生態(tài)”模式下，將如何來(lái)打造車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體整體解決方案呢？

陳剛表示：“第一，我們以高效為核心，重點(diǎn)提升功率半導(dǎo)體的效率，我們跟英飛凌的共識(shí)是一樣的，現(xiàn)在是以硅基為主，未來(lái)碳化硅器件在車上應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多。現(xiàn)在隨著電動(dòng)車的需求，以及電需求的增加，未來(lái)需要更大的功率驅(qū)動(dòng)保障；第二，以智能、集成為核心，重點(diǎn)提高關(guān)鍵芯片智能化程度，滿足車規(guī)級(jí)高控制能力需求。未來(lái)車上的芯片算力，從現(xiàn)在的30TOPS、60TOPS，未來(lái)可能會(huì)達(dá)到200TOPS、400TOPS甚至上千TOPS，才能支持大家期望的L4、L5級(jí)的自動(dòng)駕駛。”

 

陳剛還介紹了比亞迪在車規(guī)半導(dǎo)體上的整體布局，主要包括：功率半導(dǎo)體、智能控制IC、智能傳感器、光電半導(dǎo)體、制造服務(wù)。全面覆蓋了車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體核心應(yīng)用系統(tǒng)，包括整車熱管理系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、充電逆變系統(tǒng)、車身及車載相關(guān)系統(tǒng)、ADAS系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等。

最后，對(duì)于中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的發(fā)展前景，陳剛也給出了非常樂(lè)觀的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，他表示，今年全年國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量將達(dá)到320萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)明年新能源汽車銷量將會(huì)大幅增長(zhǎng)，達(dá)到600萬(wàn)輛。這將產(chǎn)生出極為龐大的汽車半導(dǎo)體需求，所以更是需要大家共同去推動(dòng)“芯生態(tài)”的協(xié)同模式，行業(yè)上下游充分協(xié)同合作才能夠做到。