只要你稍微關(guān)注汽車圈,就不會對比亞迪這個名字感到陌生。從新能源汽車電池到整車,這個在7月10日因AH股逆市齊漲,總市值一舉超越上汽集團,成中國市值最大車企,在國內(nèi)汽車領(lǐng)域具有舉足輕重的地位,而在汽車之外,你可曾想過比亞迪還是一家半導(dǎo)體企業(yè)呢?
低調(diào)的比亞迪半導(dǎo)體
比亞迪也是半導(dǎo)體領(lǐng)域巨頭?事實上,比亞迪早已進入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)多年,早在2002年就成立了比亞迪微電子,開始從事集成電路設(shè)計,已經(jīng)開發(fā)出很多產(chǎn)品,涵蓋電源管理芯片、CMOS圖像傳感器、液晶驅(qū)動和觸摸控制芯片領(lǐng)域。
不過相對一路開疆?dāng)U土、高歌猛進的電池業(yè)務(wù),比亞迪微電子低調(diào)了許多,一直到2008年,比亞迪2億元接手寧波中緯半導(dǎo)體時,比亞迪微電子業(yè)務(wù)才如“曇花一現(xiàn)”般被人們再次關(guān)注。
寧波中緯半導(dǎo)體公司是的一間半導(dǎo)體公司,于2002年由中緯積集成電路(開曼)有限公司在寧波保稅區(qū)成立。中緯半導(dǎo)體一期于2004年7月投產(chǎn),當(dāng)時屬于大陸具有高壓CMOS/BiCMOS工藝0.5微米的生產(chǎn)線。中緯目標是先做好6英寸項目,未來投下15億美元進入8英寸、12英寸,建成領(lǐng)先的半導(dǎo)體基地。中緯于2004年5月第一片芯片出貨后,花了兩年時間才達到1萬片/月的產(chǎn)量,該公司董事長馮明憲此前說,設(shè)備補齊,一廠有望達到4萬片/月,產(chǎn)值可達1億美元,但4年過去一直未達到。而未達產(chǎn)的直接原因來自設(shè)備障礙。
中緯成立時,設(shè)備來自臺積電一廠,該廠是臺積電1987年成立時的基地,設(shè)備壽命已近20年。實際運營后經(jīng)常出問題,機器故障始終未能解決,導(dǎo)致產(chǎn)能一直徘徊在1萬片/月,現(xiàn)金流一直無法達到平衡。業(yè)內(nèi)專家指出半導(dǎo)體設(shè)備使用壽命一般為15年,超過年限維護風(fēng)險很大,成本高(每小時約100~150美元服務(wù)費),備件也存在難題。而中緯設(shè)備使用年限已接近或超過15年,基本到達壽命終期。在外界眼中,寧波中緯半導(dǎo)體或許并沒有那么“優(yōu)質(zhì)”,其因資金虧空無奈破產(chǎn)時選擇了拍賣,可其經(jīng)歷首拍流拍后,終于被比亞迪拍下。當(dāng)時令人大跌眼鏡的是,接手者并非此前傳聞中的上海貝嶺微電、深圳方正微電子,而是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“圈外”的全球電池巨頭、汽車新貴——深圳比亞迪!
背負著20億巨虧傳聞前行
彼時的比亞迪遠沒有當(dāng)下的規(guī)模,“跨界”進入半導(dǎo)體領(lǐng)域的行為并不被人們看好,接手寧波中緯半導(dǎo)體不久,市場上出現(xiàn)了類似“比亞迪王傳福殺入芯片爛攤子:至少要虧20億?”的傳聞。
由于設(shè)備老舊、維護花銷巨大、產(chǎn)能面臨瓶頸等問題,致使寧波比亞迪難以扭轉(zhuǎn)巨額虧損的厄運。而更換生產(chǎn)線,寧波比亞迪則會面臨更大的資金黑洞。2009年11月19日,比亞迪股份公告稱,由于寧波工廠剛剛處于事業(yè)起步階段,所以仍處于虧損狀態(tài)。而關(guān)于具體虧損的數(shù)額究竟是多少,一直是外界爭論的焦點,比亞迪聲稱,其實際虧損數(shù)額遠遠低于此前有報道提到的每月5000萬元。雖然后來各方媒體深入打探后發(fā)現(xiàn),寧波中緯半導(dǎo)體虧損并不嚴重,但也得出“寧波比亞迪工廠只是一個小的6寸工廠,有訂單就生產(chǎn),沒有的話就停產(chǎn),不可能產(chǎn)生如此巨額的虧損?!钡慕Y(jié)論。
打破IGBT壟斷的比亞迪
關(guān)于巨虧傳聞,比亞迪并沒有太多回應(yīng),而在2009年后,比亞迪進入半導(dǎo)體領(lǐng)域的新聞逐漸歸于平靜,可淡出人們視野并不意味著退出,更多可能是埋頭發(fā)展。
當(dāng)“打破國外IGBT壟斷,新能源汽車有了中國芯”的消息傳出,比亞迪半導(dǎo)體再次成為輿論的焦點。2018年12月11日,比亞迪正式公布IGBT4.0技術(shù),國內(nèi)車規(guī)級IGBT產(chǎn)業(yè)迎來重大突破,消息令人振奮。
在這之前,中國以往90%以上的IGBT是從“西門子、英飛凌、仙童(安森美)、三菱、富士通、東芝”幾家老牌巨頭進口,而未來3年卻預(yù)計有200億的IGBT模塊市場。
早在2005年,比亞迪就組建了IGBT研發(fā)團隊,正式布局IGBT產(chǎn)業(yè)。2009年9月,第一代IGBT芯片研發(fā)成功,成功通過中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會組織的科技成果鑒定。IGBT1.0的發(fā)布,標志著中國在IGBT芯片技術(shù)上實現(xiàn)零的突破,打破了國際巨頭的技術(shù)壟斷。到了2012年,IGBT2.0芯片迭代發(fā)布,2015年IGBT2.5芯片再次獲得優(yōu)化,而今比亞迪新能源汽車所搭載的IGBT4.0芯片是于2017年正式研發(fā)成功。
除比亞迪汽車以外,其他車企只能依靠第三方IGBT供應(yīng)商生存;其中知名供應(yīng)商有西門子、英飛凌、東芝、富士等。全球每年消耗IGBT超400億美元,國內(nèi)的各大新能源車企消耗量也是非常的夸張,因為新能源汽車的普及正是從這一市場開始。電動汽車的電池組制造成本是很高的,而IGBT模塊的制造成本也接近了是整車成本的10%;由此可見IGBT芯片的制造技術(shù)難度有多高,但凡稍微簡單一些也不會沒有逆向產(chǎn)品。
遠比想象重要的IGBT
IGBT是絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR(電力晶體管)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。
根據(jù)ICInsights的預(yù)測,未來半導(dǎo)體功率器件中,MOSFET與IGBT器件將是最強勁的增長點,其中IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?,俗稱電力電子裝置的“CPU”,作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。
新能源車的成本結(jié)構(gòu)中,排在第一的電池成本可以占到總成本40%以上,第二大的則是電機驅(qū)動系統(tǒng),可以達到總成本的15%-20%,IGBT則占到電機驅(qū)動系統(tǒng)成本40%-50%,即IGBT能占總成本接近8%的比例。而且相對于傳統(tǒng)燃油車功率半導(dǎo)體器件電壓低,只需要Si基的MOSFET而言,新能源汽車在600V以上MOSFET無法達到要求成,必須要換成IGBT,因此IGBT也是僅次于電池以外第二大受益的零部件。
資本眼中的香餑餑
新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中極其重要的地位、可期的廣闊市場空間、國產(chǎn)替代的產(chǎn)業(yè)紅利......擁有IGBT的比亞迪半導(dǎo)體足以成為資本眼中的香餑餑。
2020年4月14日晚,比亞迪曾公告稱,通過下屬子公司間的股權(quán)轉(zhuǎn)讓、業(yè)務(wù)劃轉(zhuǎn)完成了對全資子公司深圳比亞迪微電子有限公司(簡稱比亞迪微電子,現(xiàn)已更名為比亞迪半導(dǎo)體有限公司,簡稱比亞迪半導(dǎo)體)的內(nèi)部重組。通過內(nèi)部重組,比亞迪微電子受讓寧波比亞迪半導(dǎo)體有限公司100%股權(quán)和廣東比亞迪節(jié)能科技有限公司100%股權(quán),并收購惠州比亞迪實業(yè)有限公司智能光電、LED光源和LED應(yīng)用相關(guān)業(yè)務(wù)。
隨后的5月26日,比亞迪就宣布引入了紅杉瀚辰、紅杉智辰等14位戰(zhàn)略投資者,完成19億元的A輪融資,投資者合計取得比亞迪半導(dǎo)體增資擴股后約20.2%的股權(quán)。
僅過去不到20天,比亞迪宣布引入韓國SK集團、小米集團、聯(lián)想集團等多達30位戰(zhàn)略投資者,完成累計達7.99億元的A+輪融資,本輪投資者合計將獲得比亞迪半導(dǎo)體增資擴股后約7.84%的股權(quán)。不到一個月,比亞迪半導(dǎo)體就完成合計27億元融資,受到了30家機構(gòu)的熱捧。
資本外的合眾連橫
除了資本市場的一系列動作,為比亞迪半導(dǎo)體成長提供充足資金的同時,比亞迪半導(dǎo)體在產(chǎn)業(yè)生態(tài)上也動作不斷。
近日,藍海華騰攜手比亞迪半導(dǎo)體組建的聯(lián)合創(chuàng)新實驗室在深圳光明揭牌。藍海華騰是享譽中國的工業(yè)自動化控制與新能源汽車電機控制器供應(yīng)商,國家級高新技術(shù)企業(yè),擁有十余年的技術(shù)積淀和豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗。設(shè)立有廣東省新能源車輛驅(qū)動與控制工程技術(shù)研究中心(省級工程中心)和博士后創(chuàng)新實踐基地,擁有深圳、無錫兩個研發(fā)中心,立足于自主技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新,緊跟世界先進水平。
此次雙方將匯聚資源優(yōu)勢,開展聯(lián)合實驗和合作研究,打造更具競爭力的產(chǎn)品。共同建設(shè)SiC、IGBT功率半導(dǎo)體的開發(fā)與應(yīng)用試驗平臺,開展新能源汽車用電機控制器的核心器件開發(fā)與應(yīng)用研究,提高產(chǎn)品的可靠性、安全性與性價比。
在這之前,比亞迪與華為在深圳簽署全面戰(zhàn)略合作協(xié)議。未來,雙方將在汽車智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛以及智慧云軌、智慧園區(qū)等方面展開深度交流與合作,共同推動汽車行業(yè)與軌道交通行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
前路并非一帆風(fēng)順
產(chǎn)業(yè)的崛起從來沒有一帆風(fēng)順,尤其是想要打破國外壟斷的IGBT領(lǐng)域。雖然在比亞迪半導(dǎo)體等多家企業(yè)的努力下,當(dāng)下我國IGBT產(chǎn)品有了突破的可能,但現(xiàn)實狀況依舊不到樂觀的時候。目前,國外廠商已經(jīng)研發(fā)出了完善的IGBT產(chǎn)品系列,其中安森美等企業(yè)在消費級IGBT領(lǐng)域處于優(yōu)勢地位,ABB、英飛凌和三菱電機在1700V以上的工業(yè)級IGBT領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢,而在3300V以上電壓等級的應(yīng)用領(lǐng)域,英飛凌、ABB和三菱電機三家公司基本上居于壟斷地位,也代表了國際IGBT技術(shù)的最高水平。
IGBT的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,按電壓分布來看,消費電子領(lǐng)域使用的IGBT產(chǎn)品主要在600V以下,比如數(shù)碼相機的閃光燈等;1200V以上的IGBT更多應(yīng)用在電力設(shè)備、汽車電子、高鐵和動車組上,比如動車組常用的IGBT模塊為3300V和6500V,智能電網(wǎng)使用的IGBT通常為3300V等。
就中國市場而言,中國功率半導(dǎo)體市場占世界功率半導(dǎo)體市場份額的50%以上,但在中高端MOSFET和IGBT器件中,我們90%的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品都需要依賴進口。國產(chǎn)IGBT企業(yè)要想趕上國際企業(yè),還需要時間。
我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的崛起
自2009年開展“十城千輛”示范推廣試點以來,經(jīng)過各方面多年的持續(xù)努力,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了長足進步,成為引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一個重要力量。截至目前,中國新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)五年世界第一,龐大的銷售量帶來我國整個新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展。
整個汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展體系也漸趨完善,新能源汽車的基礎(chǔ)材料、電池、電機、整車、電控、生產(chǎn)裝備等產(chǎn)業(yè)鏈上下游基本實現(xiàn)了貫通,這不僅得益于每個環(huán)節(jié)相關(guān)企業(yè)的努力,更為各個領(lǐng)域企業(yè)打開了發(fā)展的空間。
以IGBT領(lǐng)域為例,除比亞迪之外,國內(nèi)IGBT企業(yè)主要有華虹宏力、中芯國際、中科君芯、士蘭微、華潤微電子、上海先進、株洲中車時代電氣等。而在SiC器件領(lǐng)域,國內(nèi)SiC器件制造企業(yè)主要有株洲中車、泰科天潤、中電科13所、55所等。株洲中車的6英寸SiC生產(chǎn)線已實現(xiàn)技術(shù)通線,等待放量生產(chǎn)。中電科55所已建成6英寸SiC器件生產(chǎn)線。泰科天潤已建成國內(nèi)第一條4英寸SiC器件生產(chǎn)線,SBD產(chǎn)品覆蓋600V-3300V的電壓范圍,并正在進行MOSFET器件的研發(fā)。
當(dāng)然,在電機驅(qū)動、傳感器、半導(dǎo)體芯片等諸多領(lǐng)域的部分中高級產(chǎn)品上,國內(nèi)企業(yè)的確存在競爭力不足的問題不過隨著國際汽車巨頭與中國企業(yè)在新能源領(lǐng)域的合作,掀起了汽車行業(yè)新一輪合資高潮。而與最初的汽車行業(yè)合資模式相比,新合資在雙方技術(shù)、產(chǎn)品等方面有了更多的創(chuàng)新和突破,整個產(chǎn)業(yè)鏈乃至生態(tài)優(yōu)勢也將得到發(fā)揮。
后記
厚積薄發(fā)
厚積而薄發(fā),比亞迪經(jīng)過了十多年的技術(shù)鉆研積累,持之以恒深耕IGBT產(chǎn)業(yè),如今已經(jīng)成為中國唯一一家擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的車企(包含IGBT芯片設(shè)計和制造,模組設(shè)計和制造,大功率器件測試應(yīng)用平臺,電源及電控等環(huán)節(jié))。隨著5G時代的到來,國家扶持相關(guān)產(chǎn)業(yè)。受益于我國對新基建、新能源等行業(yè)發(fā)展的大力支持,以及對國產(chǎn)半導(dǎo)體自主可控的目標要求,半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展預(yù)計未來將繼續(xù)保持良好態(tài)勢,而比亞迪半導(dǎo)體也有望成為我國制造業(yè)領(lǐng)域的又一巨頭。