近年來，汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，特別是以新能源汽車為代表的新一代汽車行業(yè)持續(xù)“高歌猛進(jìn)”，進(jìn)而帶動(dòng)車用半導(dǎo)體市場(chǎng)的持續(xù)火熱，缺貨、漲價(jià)已成家常便飯，業(yè)內(nèi)不少專家預(yù)計(jì)“車用半導(dǎo)體市場(chǎng)將是下一個(gè)風(fēng)口”，不少整車企業(yè)紛紛針對(duì)車用半導(dǎo)體啟動(dòng)“自研自產(chǎn)”，提前搶占車用半導(dǎo)體賽道。
對(duì)于新能源汽車而言，汽車不再使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱或變速器，而是電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換及傳輸?shù)暮诵?span id="1o5mppr" class="wpcom_tag_link">器件半導(dǎo)體含量則大大增加。而在新能源汽車中，由于電池動(dòng)力模塊都需要功率半導(dǎo)體，所以混合動(dòng)力汽車的功率器件占比增至40%，純電動(dòng)汽車的功率器件占比增至55%，因此，可以說車用半導(dǎo)體集中于功率半導(dǎo)體，也就是IGBT。
汽車芯片結(jié)構(gòu)圖
功率半導(dǎo)體在汽車內(nèi)的分布
1.汽車持續(xù)“缺芯”，促使車企自研
從2020年開始，汽車“缺芯”問題開始出現(xiàn)。進(jìn)入2022年，“缺芯”問題依然存在。在車規(guī)級(jí)IGBT上，短缺問題似乎更加嚴(yán)重了。
今年上半年有市場(chǎng)消息稱，車用芯片大廠安森美車規(guī)級(jí)IGBT訂單已滿且不再接單，雖然不排除有部分客戶重復(fù)下單的可能，但其2022年到2023年產(chǎn)能已全部售罄。
安森美IGBT產(chǎn)能售罄，也是車規(guī)級(jí)IGBT短缺的行業(yè)現(xiàn)狀的具體體現(xiàn)。2022年上半年，海外主流功率器件產(chǎn)商交貨周期呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，英飛凌最長(zhǎng)貨期已經(jīng)達(dá)到65周。
這意味著，國(guó)際IGBT大廠們的產(chǎn)能普遍處于緊缺狀態(tài)。而從汽車行業(yè)對(duì)IGBT等功率器件的巨大需求來看，IGBT短缺狀態(tài)短期內(nèi)很難解決。
對(duì)于車企來說，車規(guī)級(jí)IGBT短缺一方面直接影響汽車產(chǎn)能，而另一方面短缺帶來價(jià)格的水漲船高，無疑推動(dòng)造車成本的進(jìn)一步上升。而此時(shí)車企紛紛進(jìn)入“自研自產(chǎn)”車用半導(dǎo)體賽道，無疑加速了IGBT等車用半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化，更加有望加速實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。
2.國(guó)內(nèi)市場(chǎng)雖大，但依賴進(jìn)口
隨著政策、技術(shù)的推動(dòng)，新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)快速發(fā)展。新能源汽車的增長(zhǎng)也拉動(dòng)了功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)，在當(dāng)下，功率半導(dǎo)體的重要性正在逐步上升。
據(jù)Omida統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年全球和中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間分別為462 億美元和182億美元，至2025年，全球和中國(guó)市場(chǎng)空間有望分別達(dá)到548億美元和195億美元，相比2021年復(fù)合增速分別有望達(dá)到5.92%和4.55%。
而當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍主要依賴進(jìn)口。據(jù)悉，國(guó)內(nèi)功率器件主要上市公司2021年相關(guān)收入占當(dāng)前國(guó)內(nèi)功率器件市場(chǎng)份額為22.62%。且國(guó)內(nèi)廠商主要以二極管、晶閘管等技術(shù)壁壘相對(duì)較低的品類為主，而在大功率MOSFET、IGBT等領(lǐng)域則不足。
目前，國(guó)有汽車功率半導(dǎo)體市場(chǎng)存在兩類供應(yīng)商，一類是傳統(tǒng)的半導(dǎo)體企業(yè)，如斯達(dá)半導(dǎo)、中車時(shí)代、士蘭微等正處于市場(chǎng)化階段的企業(yè)。
另一類是車企獨(dú)資或聯(lián)合其他半導(dǎo)體企業(yè)成立的公司。如比亞迪半導(dǎo)體、上汽集團(tuán)與英飛凌公司合資設(shè)立的上汽英飛凌、東風(fēng)汽車與中國(guó)中車聯(lián)合成立的智新半導(dǎo)體。
比亞迪半導(dǎo)體的主要產(chǎn)品就是功率半導(dǎo)體。2008年，比亞迪又以近2億元收購了半導(dǎo)體制造企業(yè)寧波中緯，整合了電動(dòng)汽車上游產(chǎn)業(yè)鏈，次年，比亞迪就研發(fā)成功了IGBT1.0芯片。依靠自有整車平臺(tái)，比亞迪半導(dǎo)體已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了累計(jì)逾百萬輛的IGBT模塊裝車量。而上汽英飛凌也已經(jīng)大批量生產(chǎn)車規(guī)級(jí)IGBT，并廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)眾多新能源汽車。
近日，媒體報(bào)道，理想汽車功率半導(dǎo)體研發(fā)及生產(chǎn)基地在蘇州正式啟動(dòng)建設(shè)，這標(biāo)志著理想汽車正式啟動(dòng)下一代高壓電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的自主產(chǎn)業(yè)鏈布局。據(jù)悉，理想汽車功率半導(dǎo)體研發(fā)及生產(chǎn)基地主要專注于第三代半導(dǎo)體碳化硅車規(guī)功率模塊的自主研發(fā)及生產(chǎn)，旨在打造汽車專用功率模塊的自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造能力。
但是，業(yè)內(nèi)專家表示“半導(dǎo)體行業(yè)門檻極高，前期投入太大，不是一般企業(yè)可以負(fù)擔(dān)”。根據(jù)著名的摩爾定律，集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目在大約每經(jīng)過18個(gè)月便會(huì)增加一倍。這意味著，半導(dǎo)體注定是一個(gè)寡頭壟斷性質(zhì)的行業(yè)，新入局者想要后來居上，難于登天。
業(yè)內(nèi)專家還表示，國(guó)內(nèi)車用半導(dǎo)體仍然存在廠商占比市場(chǎng)較低、不受下游車廠信任、自研效果不足等問題。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)李邵華在接受媒體采訪時(shí)表示，多年以來，汽車行業(yè)和中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)之間的協(xié)同發(fā)展不足，協(xié)同發(fā)展的生態(tài)沒有建立。
對(duì)于國(guó)內(nèi)車企而言，車用半導(dǎo)體是一個(gè)前景無限的新賽道。隨著新能源汽車的發(fā)展，車用半導(dǎo)體市場(chǎng)也將隨之?dāng)U大，且充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
