國(guó)產(chǎn)的車規(guī)級(jí)功率器件有哪些廠商可以提供

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/程文智）根據(jù)乘聯(lián)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，6月份新能源汽車零售量53.2萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)187%，滲透率達(dá)到了27.4%，預(yù)計(jì)2022年中國(guó)新能源汽車出貨量可達(dá)585萬(wàn)輛，行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。新能源汽車的銷量節(jié)節(jié)攀升，帶動(dòng)了MOSFET、IGBT及SiC等車規(guī)級(jí)功率器件需求的快速增長(zhǎng)。

據(jù)市場(chǎng)反饋，應(yīng)用于高壓的超結(jié)MOSFET和IGBT需求旺盛，安森美已經(jīng)停止了車用IGBT的接單，英飛凌、ST等IGBT交期超過(guò)了一年。根據(jù)富昌電子2022Q2市場(chǎng)行情報(bào)告，功率器件（MOSFET，IGBT）多數(shù)貨期在30~60周，且仍有上升的趨勢(shì)。

SiC MOSFET則出現(xiàn)了供不應(yīng)求的情況，特別是隨著蔚來(lái)ET5、ET7、小鵬G9等搭載了SiC車型的交付和放量，對(duì)SiC MOSFET的需求將會(huì)激增，而襯底和晶圓廠技術(shù)壁壘高，產(chǎn)能擴(kuò)張慢，需求將可能難以被滿足。畢竟積塔、臺(tái)灣漢磊、X-Fab等SiC MOSFET晶圓代工廠的產(chǎn)能已經(jīng)很緊張了，需求增大，只能進(jìn)一步加劇緊缺。

國(guó)際廠商的車規(guī)級(jí)功率器件緊缺已經(jīng)是不可避免，據(jù)小編所知，英飛凌的IGBT自2018年新能源汽車起來(lái)后，就沒(méi)有哪一年不緊張過(guò)。那么國(guó)產(chǎn)的車規(guī)級(jí)功率器件有哪些廠商可以提供，目前是什么狀態(tài)了呢？

根據(jù)NE時(shí)代數(shù)據(jù)，2022年1~6月我國(guó)新能源汽車中，僅上險(xiǎn)汽車的電控裝機(jī)就有231萬(wàn)套，比去年同期增加了近1倍，其中有29萬(wàn)多套的低壓MOSFET車型，201萬(wàn)套的中高壓功率模塊車型。這就意味著今年半年，功率模塊企業(yè)就要交付去年一整年的交付量，交付壓力可想而知。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，排名前十的交付企業(yè)有，英飛凌53.3萬(wàn)套、比亞迪半導(dǎo)體39.3萬(wàn)套、斯達(dá)半導(dǎo)體34.2萬(wàn)套、時(shí)代電氣22.6萬(wàn)套、ST 19.8萬(wàn)套、安森美12.4萬(wàn)套、博世（含聯(lián)合電子）8.2萬(wàn)套、富士電機(jī)4.7萬(wàn)套、博格華納3.1萬(wàn)套、日立1.5萬(wàn)套。

斯達(dá)半導(dǎo)體：A級(jí)車出貨占比提升，SiC布局初現(xiàn)成果

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是新能源汽車的心臟，而IGBT是其核心器件，IGBT可將直流電轉(zhuǎn)換為交流電后，驅(qū)動(dòng)汽車電機(jī)，其成本占電機(jī)控制器總成本的40%左右。根據(jù)車型的不同，單車IGBT價(jià)值在800元~4000元之間，當(dāng)前平均價(jià)值約為1800元。

2021年，斯達(dá)半導(dǎo)體在新能源汽車業(yè)務(wù)營(yíng)收約為5億元，主要配套為A00級(jí)汽車，數(shù)量在20萬(wàn)左右。今年車規(guī)級(jí)IGBT持續(xù)放量，配套車型也覆蓋到了A00級(jí)到B+級(jí)車型，且今年有望逐步提高A+級(jí)車型配套占比。

2021年，斯達(dá)半導(dǎo)提新增了多個(gè)使用全SiC MOSFET模塊的800V系統(tǒng)的主電機(jī)控制器項(xiàng)目定點(diǎn)，而SiC模組的價(jià)格是同等硅基IGBT的3~5倍，SiC模塊的布局將豐富斯達(dá)半導(dǎo)體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)品單價(jià)。

據(jù)此前斯達(dá)半導(dǎo)體發(fā)布的公告，截至2021年9月，SiC產(chǎn)品在手訂單達(dá)3.4億元，交貨期在2022~2023年，故2022年斯達(dá)半導(dǎo)體車規(guī)SiC產(chǎn)品有望大規(guī)模起量。斯達(dá)半導(dǎo)體的SiC模塊采用的是羅姆的芯片，目前在給小鵬P9和宇通客車供貨，且與蔚來(lái)、理想、紅旗也在談合作，目前主要在測(cè)試階段。

而且，斯達(dá)半導(dǎo)體在2021年公告了35億定增項(xiàng)目方案，用于大功率IGBT芯片、SiC芯片產(chǎn)線等項(xiàng)目的建設(shè)。項(xiàng)目完成有望使得：1）公司具備3300V及以上IGBT模塊的供應(yīng)能力，可進(jìn)一步拓寬公司在軌交、電網(wǎng)領(lǐng)域的產(chǎn)品實(shí)力；2）公司將擁有自主的車規(guī)SiC MOSFET芯片，從而提升車規(guī)級(jí)SiC模塊的產(chǎn)能保障能力。2023年項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后有望一方面助力公司在大功率IGBT領(lǐng)域的拓展，一方面鞏固公司在新能源車/SiC領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。

從客戶方面來(lái)看，斯達(dá)半導(dǎo)體的主要客戶包括匯川技術(shù)、上海電驅(qū)動(dòng)、巨一動(dòng)力等電控領(lǐng)域的主要玩家，而這些電控廠商的服務(wù)客戶包括小鵬、理想、奇瑞、長(zhǎng)城、廣汽、長(zhǎng)安和宇通客車等。

新潔能：汽車MOSFET快速上量

新潔能的主要產(chǎn)品為MOSFET和IGBT等功率器件。近年來(lái)，其營(yíng)收結(jié)構(gòu)中，低壓的溝槽型MOSFET占比逐漸降低，更高端的屏蔽柵（SGT）MOSFET占比逐漸提高，且IGBT業(yè)務(wù)在2021年取得突破，營(yíng)收占比大幅增加至5.4%。

在汽車電子領(lǐng)域，2021年，新潔能導(dǎo)入了比亞迪，實(shí)現(xiàn)了十幾款產(chǎn)品的大批量供應(yīng)；光伏領(lǐng)域，IGBT和MOSFFET產(chǎn)品在光伏逆變器，光伏儲(chǔ)能國(guó)內(nèi)主要的頭部企業(yè)均實(shí)現(xiàn)大批量銷售，有望成為今年重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

產(chǎn)品機(jī)構(gòu)化升級(jí)方面，新潔能12寸1200V IGBT產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，在光伏逆變器行業(yè)多家典型客戶大批量應(yīng)用；1200V新能源車用SiC MOSFET產(chǎn)品首次流片驗(yàn)證完成；多款車用功率器件產(chǎn)品獲得了AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。

此外，在未來(lái)投入方面，2021年11月12日公司發(fā)布公告，擬募集資金總額不超過(guò)145，000.00萬(wàn)元，投入建設(shè)SiC&GaN功率器件及封測(cè)/功率驅(qū)動(dòng)IC及IPM研發(fā)，及產(chǎn)業(yè)化/SiC&IGBT&MOS等功率集成模塊（含車規(guī)）研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。該募投項(xiàng)目在2022年5月17日獲證監(jiān)會(huì)核準(zhǔn)批復(fù)。

時(shí)代電氣：車規(guī)IGBT開(kāi)始供貨

時(shí)代電氣是中國(guó)中車旗下股份制企業(yè)，涵蓋軌交裝備、新興裝備等業(yè)務(wù)，形成了“基礎(chǔ)器件+裝置與系統(tǒng)+整機(jī)與工程”的完整產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。在軌交裝備中，其產(chǎn)品主要包括軌道交通電氣裝備、軌道工程機(jī)械、通信信號(hào)系統(tǒng)等。

時(shí)代電氣的新興裝備業(yè)務(wù)包括功率半導(dǎo)體、新能源汽車電驅(qū)、工業(yè)變流產(chǎn)品、傳感器件等，且營(yíng)收占比快速提升。新興裝備業(yè)務(wù)2021年收入占比達(dá)17%，環(huán)比增加5%。IGBT二期產(chǎn)能釋放將推動(dòng)新能源業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展。時(shí)代電氣的IGBT模塊產(chǎn)品覆蓋電壓等級(jí)廣，并主要以高電壓等級(jí)的電網(wǎng)、新能源汽車、風(fēng)電、光伏應(yīng)用為主。截至2021年末，時(shí)代電氣擁有兩條8寸IGBT產(chǎn)線，一期和二期產(chǎn)線的設(shè)計(jì)產(chǎn)能分別為1、2萬(wàn)片/月。

其IGBT二期產(chǎn)能在逐步爬坡中，預(yù)計(jì)在今年將釋放主要增量，從而推動(dòng)新能源領(lǐng)域業(yè)務(wù)快速發(fā)展。有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2022年時(shí)代電氣新能源汽車用模塊出貨量將超100萬(wàn)，且客戶不止國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力，可能會(huì)積極突破海外大廠。同時(shí)，時(shí)代電氣的SiC產(chǎn)能和技術(shù)也在持續(xù)升級(jí)，據(jù)悉，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出1200V SiC六單元模塊和基于該模塊的電機(jī)控制器。有望在年內(nèi)開(kāi)始獲得小批量定單。

不久前發(fā)布的理想L9搭載的增程式動(dòng)力系統(tǒng)，采用了智能四驅(qū)，前驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率130kW，后驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率為200kW?？偣β?30kW；CLTC工況綜合續(xù)航里程1315km，純電續(xù)航里程215km，百公里加速5.3s。其車內(nèi)的IGBT模塊供應(yīng)商之一就是時(shí)代電氣。

士蘭微：大幅擴(kuò)產(chǎn)見(jiàn)成效

士蘭微在2003年就已經(jīng)上市，當(dāng)時(shí)就開(kāi)始建設(shè)特殊工藝的生產(chǎn)線。其第一條生產(chǎn)線是5英寸的，2004年建了6英寸生產(chǎn)線，2017年3月，建成了8英寸的生產(chǎn)線，現(xiàn)在在廈門(mén)投資建設(shè)了12寸生產(chǎn)線。是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的IDM廠商之一。

在IGBT方面，士蘭微在2017年8英寸生產(chǎn)線建好，2018年IGBT相關(guān)設(shè)備到場(chǎng)后，就開(kāi)始積極推進(jìn)了，尤其是汽車模塊。其實(shí)IGBT芯片的開(kāi)發(fā)，國(guó)內(nèi)大概有兩類，一類叫HP one，一類叫HPD。其中，HP one對(duì)標(biāo)英飛凌第四代IGBT，HPD對(duì)標(biāo)英飛凌第五代IGBT。雖然僅是相差一代，但技術(shù)難度卻非常大。士蘭微2018年開(kāi)始開(kāi)發(fā)HPD芯片，2019年底左右，完成開(kāi)發(fā)，目前開(kāi)發(fā)平臺(tái)已經(jīng)拓展到了1200V。

其車規(guī)級(jí)IGBT主要量產(chǎn)的是HP one封裝模塊，HPD車規(guī)模塊推出比較晚，還沒(méi)有量產(chǎn)，預(yù)計(jì)10月份才開(kāi)始有產(chǎn)能，不過(guò)HPD模塊已經(jīng)通過(guò)了比亞迪的驗(yàn)證。其車規(guī)IGBT產(chǎn)品還得到了英搏爾、吉利等客戶的認(rèn)可，公司規(guī)劃在成都新建年產(chǎn)720萬(wàn)只車規(guī)模塊產(chǎn)線。

SGT MOSFET方面，已經(jīng)在五菱宏光MINI上有應(yīng)用，據(jù)說(shuō)一輛車至少要用72顆，多的甚至到了96顆，而士蘭微占了供應(yīng)的80%。

此外，其SiC單管和主驅(qū)模塊也已經(jīng)在給客戶送樣過(guò)程中。

長(zhǎng)期看，士蘭微擁有國(guó)內(nèi)產(chǎn)能規(guī)模領(lǐng)先的12寸產(chǎn)線，大尺寸晶圓+產(chǎn)能規(guī)模帶來(lái)成本優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期有望充分受益功率和模擬芯片國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

宏微科技：車規(guī)級(jí)IGBT厚積薄發(fā)

宏微科技自2006年成立以來(lái)，一直從事IGBT、FRED為主的功率半導(dǎo)體芯片、單管、模塊和電源模組的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，同時(shí)為客戶提供功率半導(dǎo)體器件的解決方案。目前，產(chǎn)品已涵蓋IGBT、FRED、MOSFET芯片及單管產(chǎn)品100余種，IGBT、FRED、MOSFET、整流二極管及晶閘管等模塊產(chǎn)品400余種；應(yīng)用于工業(yè)控制（變頻器、電焊機(jī)、UPS 電源等），新能源發(fā)電（光伏逆變器和風(fēng)能變流器），電動(dòng)汽車（電控系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和充電樁）等領(lǐng)域。

在汽車領(lǐng)域，2021年宏微科技的400A/750V車用6單元IGBT模塊產(chǎn)品成功通過(guò)客戶認(rèn)證，已進(jìn)入小批量交付階段；820A750V車用6單元IGBT模塊產(chǎn)品已完成設(shè)計(jì)定型，客戶認(rèn)證及全自動(dòng)模塊生產(chǎn)線的導(dǎo)入工作，為大批量訂單交付做好了準(zhǔn)備；1500A/1200VSiC模塊產(chǎn)品已完成設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)并通過(guò)客戶端測(cè)試驗(yàn)證。

結(jié)語(yǔ)

相較于去年，車用功率器件的國(guó)產(chǎn)化的程度已經(jīng)大幅提升，隨著各車企產(chǎn)能的提升，預(yù)計(jì)2022年下半年至2023年，將會(huì)迎來(lái)新能源汽車功率器件的國(guó)產(chǎn)替代高峰期。

另外，隨著800V高壓平臺(tái)在新能源汽車領(lǐng)域的采用，SiC等第三代半導(dǎo)體器件的應(yīng)用也將會(huì)水漲船高，目前SiC還沒(méi)有大規(guī)模裝車的原因，一是成本，現(xiàn)在SiC成本是IGBT成本的3~5倍；另一個(gè)是技術(shù)難度，目前很多電控廠商還沒(méi)有研究到位，電驅(qū)不好控制，另外模塊廠在封裝上也要繼續(xù)研究?？偟膩?lái)說(shuō)，SiC應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)性問(wèn)題。