國產(chǎn)的車規(guī)級功率器件有哪些廠商可以提供

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/程文智）根據(jù)乘聯(lián)會的統(tǒng)計，6月份新能源汽車零售量53.2萬輛，同比增長187%，滲透率達到了27.4%，預計2022年中國新能源汽車出貨量可達585萬輛，行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。新能源汽車的銷量節(jié)節(jié)攀升，帶動了MOSFET、IGBT及SiC等車規(guī)級功率器件需求的快速增長。

據(jù)市場反饋，應用于高壓的超結(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交期超過了一年。根據(jù)富昌電子2022Q2市場行情報告，功率器件（MOSFET，IGBT）多數(shù)貨期在30~60周，且仍有上升的趨勢。

SiC MOSFET則出現(xiàn)了供不應求的情況，特別是隨著蔚來ET5、ET7、小鵬G9等搭載了SiC車型的交付和放量，對SiC MOSFET的需求將會激增，而襯底和晶圓廠技術(shù)壁壘高，產(chǎn)能擴張慢，需求將可能難以被滿足。畢竟積塔、臺灣漢磊、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，只能進一步加劇緊缺。

國際廠商的車規(guī)級功率器件緊缺已經(jīng)是不可避免，據(jù)小編所知，英飛凌的IGBT自2018年新能源汽車起來后，就沒有哪一年不緊張過。那么國產(chǎn)的車規(guī)級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時代數(shù)據(jù)，2022年1~6月我國新能源汽車中，僅上險汽車的電控裝機就有231萬套，比去年同期增加了近1倍，其中有29萬多套的低壓MOSFET車型，201萬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)計數(shù)據(jù)，排名前十的交付企業(yè)有，英飛凌53.3萬套、比亞迪半導體39.3萬套、斯達半導體34.2萬套、時代電氣22.6萬套、ST 19.8萬套、安森美12.4萬套、博世（含聯(lián)合電子）8.2萬套、富士電機4.7萬套、博格華納3.1萬套、日立1.5萬套。

斯達半導體：A級車出貨占比提升，SiC布局初現(xiàn)成果

電機驅(qū)動系統(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)動汽車電機，其成本占電機控制器總成本的40%左右。根據(jù)車型的不同，單車IGBT價值在800元~4000元之間，當前平均價值約為1800元。

2021年，斯達半導體在新能源汽車業(yè)務營收約為5億元，主要配套為A00級汽車，數(shù)量在20萬左右。今年車規(guī)級IGBT持續(xù)放量，配套車型也覆蓋到了A00級到B+級車型，且今年有望逐步提高A+級車型配套占比。

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

據(jù)此前斯達半導體發(fā)布的公告，截至2021年9月，SiC產(chǎn)品在手訂單達3.4億元，交貨期在2022~2023年，故2022年斯達半導體車規(guī)SiC產(chǎn)品有望大規(guī)模起量。斯達半導體的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、理想、紅旗也在談合作，目前主要在測試階段。

而且，斯達半導體在2021年公告了35億定增項目方案，用于大功率IGBT芯片、SiC芯片產(chǎn)線等項目的建設。項目完成有望使得：1）公司具備3300V及以上IGBT模塊的供應能力，可進一步拓寬公司在軌交、電網(wǎng)領(lǐng)域的產(chǎn)品實力；2）公司將擁有自主的車規(guī)SiC MOSFET芯片，從而提升車規(guī)級SiC模塊的產(chǎn)能保障能力。2023年項目達產(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。

從客戶方面來看，斯達半導體的主要客戶包括匯川技術(shù)、上海電驅(qū)動、巨一動力等電控領(lǐng)域的主要玩家，而這些電控廠商的服務客戶包括小鵬、理想、奇瑞、長城、廣汽、長安和宇通客車等。

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，其營收結(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)務在2021年取得突破，營收占比大幅增加至5.4%。

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

產(chǎn)品機構(gòu)化升級方面，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用；1200V新能源車用SiC MOSFET產(chǎn)品首次流片驗證完成；多款車用功率器件產(chǎn)品獲得了AEC-Q100標準的認證。

此外，在未來投入方面，2021年11月12日公司發(fā)布公告，擬募集資金總額不超過145，000.00萬元，投入建設SiC&GaN功率器件及封測/功率驅(qū)動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。該募投項目在2022年5月17日獲證監(jiān)會核準批復。

時代電氣：車規(guī)IGBT開始供貨

時代電氣是中國中車旗下股份制企業(yè)，涵蓋軌交裝備、新興裝備等業(yè)務，形成了“基礎器件+裝置與系統(tǒng)+整機與工程”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、軌道工程機械、通信信號系統(tǒng)等。

時代電氣的新興裝備業(yè)務包括功率半導體、新能源汽車電驅(qū)、工業(yè)變流產(chǎn)品、傳感器件等，且營收占比快速提升。新興裝備業(yè)務2021年收入占比達17%，環(huán)比增加5%。IGBT二期產(chǎn)能釋放將推動新能源業(yè)務進一步發(fā)展。時代電氣的IGBT模塊產(chǎn)品覆蓋電壓等級廣，并主要以高電壓等級的電網(wǎng)、新能源汽車、風電、光伏應用為主。截至2021年末，時代電氣擁有兩條8寸IGBT產(chǎn)線，一期和二期產(chǎn)線的設計產(chǎn)能分別為1、2萬片/月。

其IGBT二期產(chǎn)能在逐步爬坡中，預計在今年將釋放主要增量，從而推動新能源領(lǐng)域業(yè)務快速發(fā)展。有機構(gòu)預計2022年時代電氣新能源汽車用模塊出貨量將超100萬，且客戶不止國內(nèi)造車新勢力，可能會積極突破海外大廠。同時，時代電氣的SiC產(chǎn)能和技術(shù)也在持續(xù)升級，據(jù)悉，他們已經(jīng)開發(fā)出1200V SiC六單元模塊和基于該模塊的電機控制器。有望在年內(nèi)開始獲得小批量定單。

不久前發(fā)布的理想L9搭載的增程式動力系統(tǒng)，采用了智能四驅(qū)，前驅(qū)動電機最大功率130kW，后驅(qū)動電機最大功率為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模塊供應商之一就是時代電氣。

士蘭微：大幅擴產(chǎn)見成效

士蘭微在2003年就已經(jīng)上市，當時就開始建設特殊工藝的生產(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)在在廈門投資建設了12寸生產(chǎn)線。是國內(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)設備到場后，就開始積極推進了，尤其是汽車模塊。其實IGBT芯片的開發(fā)，國內(nèi)大概有兩類，一類叫HP one，一類叫HPD。其中，HP one對標英飛凌第四代IGBT，HPD對標英飛凌第五代IGBT。雖然僅是相差一代，但技術(shù)難度卻非常大。士蘭微2018年開始開發(fā)HPD芯片，2019年底左右，完成開發(fā)，目前開發(fā)平臺已經(jīng)拓展到了1200V。

其車規(guī)級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，還沒有量產(chǎn)，預計10月份才開始有產(chǎn)能，不過HPD模塊已經(jīng)通過了比亞迪的驗證。其車規(guī)IGBT產(chǎn)品還得到了英搏爾、吉利等客戶的認可，公司規(guī)劃在成都新建年產(chǎn)720萬只車規(guī)模塊產(chǎn)線。

SGT MOSFET方面，已經(jīng)在五菱宏光MINI上有應用，據(jù)說一輛車至少要用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)在給客戶送樣過程中。

長期看，士蘭微擁有國內(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)模帶來成本優(yōu)勢，長期有望充分受益功率和模擬芯片國產(chǎn)化進程。

宏微科技：車規(guī)級IGBT厚積薄發(fā)

宏微科技自2006年成立以來，一直從事IGBT、FRED為主的功率半導體芯片、單管、模塊和電源模組的設計、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，同時為客戶提供功率半導體器件的解決方案。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；應用于工業(yè)控制（變頻器、電焊機、UPS 電源等），新能源發(fā)電（光伏逆變器和風能變流器），電動汽車（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)品成功通過客戶認證，已進入小批量交付階段；820A750V車用6單元IGBT模塊產(chǎn)品已完成設計定型，客戶認證及全自動模塊生產(chǎn)線的導入工作，為大批量訂單交付做好了準備；1500A/1200VSiC模塊產(chǎn)品已完成設計開發(fā)并通過客戶端測試驗證。

結(jié)語

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

另外，隨著800V高壓平臺在新能源汽車領(lǐng)域的采用，SiC等第三代半導體器件的應用也將會水漲船高，目前SiC還沒有大規(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；另一個是技術(shù)難度，目前很多電控廠商還沒有研究到位，電驅(qū)不好控制，另外模塊廠在封裝上也要繼續(xù)研究。總的來說，SiC應用是一個系統(tǒng)性問題。