功率半導(dǎo)體“攀上”了汽車

作者 | 發(fā)布日期 2023 年 04 月 25 日 16:36 | 分類 碳化硅SiC

去年全球半導(dǎo)體行業(yè)景氣度嚴(yán)重分化。前不久,斯達(dá)半導(dǎo)體和韋爾股份相繼發(fā)布2022年年報(bào),這兩家備受關(guān)注的企業(yè)交出了自上市以來最好和最差的財(cái)報(bào)。

無獨(dú)有偶,北京君正、匯頂科技、卓勝微等主攻消費(fèi)電子的企業(yè),其凈利潤都出現(xiàn)了下滑,甚至有的企業(yè)凈利潤下滑達(dá)到了49.61%,接近50%。

而功率半導(dǎo)體的風(fēng)景獨(dú)好。當(dāng)整個(gè)行業(yè)都在忙于去庫存時(shí),功率半導(dǎo)體成為唯一的例外。安森美及英飛凌的車規(guī)MOSFET等產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)高位,IGBT始終是短缺的貨源,SIC更是乘著汽車的大風(fēng),需求一路“扶搖直上”。

功率半導(dǎo)體IDM龍頭華潤微在談到業(yè)績營收增長的情況時(shí)表示:“公司工控及汽車電子在營收中的占比不斷提升,占比近50%。消費(fèi)類目前尚未見明顯好轉(zhuǎn)?!?/p>

當(dāng)消費(fèi)電子需求降至冰點(diǎn),新能源汽車的爆發(fā)帶來了功率半導(dǎo)體的新增長點(diǎn)。

功率半導(dǎo)體“攀上”了汽車

要了解功率半導(dǎo)體是如何”攀上“汽車的,還得從汽車的火爆開始說起。

眾所周知,在市場對節(jié)能減排和駕駛舒適性的更高要求下,新能源汽車逐步走向時(shí)代舞臺(tái)中央。全球來看,2022年全球純電動(dòng)汽車銷量達(dá)到780萬輛,同比增長68%,而在全球新車銷量下滑1%的背景下,這更加突顯出新能源汽車的強(qiáng)勁增長。更加值得注意的是,我國新能源汽車的產(chǎn)銷已經(jīng)連續(xù)8年保持全球第一。

新能源汽車的閃亮登場,背后是對功率半導(dǎo)體需求的大幅增加。據(jù)Strategy Analytics測算,傳統(tǒng)燃油車功率半導(dǎo)體用量僅71美元,而新能源汽車上功率半導(dǎo)體用量至少翻番,純電動(dòng)車(BEV)上更是大幅增長至384美元,增幅高達(dá)441%。

也就是說,生產(chǎn)一臺(tái)電動(dòng)汽車需要的功率半導(dǎo)體遠(yuǎn)比之前多得多。新能源汽車的火爆帶來了對于功率半導(dǎo)體的需求增長,但碰巧遇上了半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的供應(yīng)不足,這就帶來了長期以來的“缺芯”。

實(shí)際上,產(chǎn)業(yè)內(nèi)一直在說的缺芯中,就是汽車的芯片缺貨最嚴(yán)重。在汽車工廠不斷尋找芯片的時(shí)候,小鵬汽車董事長何小鵬甚至有一次在微博上用可達(dá)鴨玩偶急求汽車芯片。

雖然半導(dǎo)體供應(yīng)鏈在2022年已經(jīng)恢復(fù),消費(fèi)電子還出現(xiàn)庫存積壓的情況,但目前來說,汽車對于功率半導(dǎo)體的需求仍然沒有緩解。

車規(guī)功率半導(dǎo)體,交貨期一再延長,截至2022年11月,功率半導(dǎo)體的交貨時(shí)間已從5月底的31~51周延長至39~64周。

IGBT成為短缺的大戶,全球知名元器件分銷商富昌電子公布了2023年半導(dǎo)體產(chǎn)品Q1貨期,從交貨周期看,ST的IGBT貨期為47-52周,Microsemi的IGBT貨期為42-52周,IXYS的IGBT 貨期為50-54周,Infineon的IGBT貨期為39-50周,F(xiàn)airchild的IGBT 貨期為39-52周。

業(yè)界人士談IGBT缺貨現(xiàn)象,直言“漲價(jià)搶貨已不是新鮮事,不是價(jià)格多高的問題,而是根本買不到”,其分析這波缺貨潮還會(huì)延續(xù)一陣子。

正是在這場“新能源”的風(fēng)暴中,攀上汽車大生意的功率半導(dǎo)體企業(yè)賺的盆滿缽滿。

以國際功率半導(dǎo)體龍頭英飛凌為例來看,在這波動(dòng)的下行周期中,英飛凌發(fā)布了最好的業(yè)績。英飛凌發(fā)布的財(cái)報(bào)顯示,在截至9月30日的第四財(cái)季,其營收41.43億歐元,同比增長38%至11.36億歐元;同期利潤達(dá)到7.35億歐元,同比增長58%。

東風(fēng)已至,國內(nèi)如何抓住機(jī)會(huì)

在新能源東風(fēng)已至的情況下,國內(nèi)汽車功率半導(dǎo)體國產(chǎn)化進(jìn)度如何?

華潤微總裁李虹表示,國內(nèi)車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體的自主率在8%,IGBT、MOSFET領(lǐng)域與國外差距較大,國內(nèi)在功率分立器件和模塊等領(lǐng)域更為擅長。

士蘭微也曾在年報(bào)中寫出國內(nèi)車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體的情況?!爸袊鳛槿蜃畲蟮男履茉雌囀袌?,在車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體市場領(lǐng)域一直被國際巨頭占據(jù),國內(nèi)自給率不足 10%,存在巨大的供需缺口。功率半導(dǎo)體器件技術(shù)迭代速度較慢,使用周期較長,國內(nèi)廠商擁有充足的發(fā)展和追趕時(shí)間?!?/p>

兩家功率半導(dǎo)體企業(yè)對于市場的判斷都是,國內(nèi)車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體自給率未達(dá)10%。但正如前文所述,功率半導(dǎo)體正處于短缺的狀態(tài)。正是因?yàn)閲釯GBT產(chǎn)品的供應(yīng)不足、交期拉長,加上地緣政治摩擦的影響,國內(nèi)汽車客戶正在逐步接受國產(chǎn)車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體的產(chǎn)品。

培育國內(nèi)供應(yīng)鏈的舉措,給中國的功率半導(dǎo)體廠商帶來了新的機(jī)會(huì)。

趁此機(jī)會(huì),國內(nèi)的功率半導(dǎo)體大廠也都在加碼擴(kuò)產(chǎn)。為了擴(kuò)建產(chǎn)能,比亞迪去年主動(dòng)終止了比亞迪半導(dǎo)體的上市申請,公告顯示,比亞迪半導(dǎo)體本次終止上市,主要是為加快晶圓產(chǎn)能建設(shè)。

據(jù)官方介紹,該8英寸高功率芯片制造項(xiàng)目今年1月已投入生產(chǎn),產(chǎn)能爬坡情況良好,預(yù)計(jì)在未來1年左右,將達(dá)到36萬片的計(jì)劃年產(chǎn)能,屆時(shí),將大大緩解新能源汽車高功率芯片緊缺的狀況。

士蘭微再融資65億計(jì)劃用于年產(chǎn)36萬片12英寸芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目、SiC功率器件生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目、汽車半導(dǎo)體封裝項(xiàng)目(一期)以及補(bǔ)充流動(dòng)資金。

其中,“年產(chǎn)36萬片12英寸芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目”建成后將形成一條年產(chǎn)36萬片12英寸功率芯片生產(chǎn)線,用于生產(chǎn)FS-IGBT、T-DPMOSFET、SGT-MOSFET功率芯片產(chǎn)品;“SiC功率器件生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目”達(dá)產(chǎn)后將新增年產(chǎn)14.4萬片SiC-MOSFET/SBD功率半導(dǎo)體器件芯片的生產(chǎn)能力;“汽車半導(dǎo)體封裝項(xiàng)目(一期)”達(dá)產(chǎn)后將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)720萬塊汽車級(jí)功率模塊的新增產(chǎn)能。

實(shí)際上,功率半導(dǎo)體廠商方面,國內(nèi)的進(jìn)步很快。

具體到車規(guī)級(jí)MOSFET領(lǐng)域,安世半導(dǎo)體、士蘭微、捷捷微電等都在持續(xù)發(fā)展;車規(guī)級(jí)IGBT領(lǐng)域,目前比亞迪半導(dǎo)、斯達(dá)半導(dǎo)、 時(shí)代電氣位列國內(nèi)廠商前列,此外,華潤微、宏微科技、新潔能等企業(yè)在車規(guī)級(jí) IGBT 領(lǐng)域也發(fā)展迅速。

在對日本半導(dǎo)體企業(yè)羅姆的社長松本功的采訪中,他也表示了對于國內(nèi)功率半導(dǎo)體發(fā)展速度的感嘆。松本功說到:“中國正在舉全國之力推進(jìn)這方面的開發(fā),其追趕速度驚人。(中國)在各地建立了使用生產(chǎn)效率高的大口徑晶圓的工廠。我們公司(羅姆)從20多年前就開始與京都大學(xué)等合作研究碳化硅材料,積累了相關(guān)技術(shù),但如果不能繼續(xù)走在前面的話,形勢就會(huì)被逆轉(zhuǎn)。”

一株獨(dú)秀后,深度合作成為產(chǎn)業(yè)思考點(diǎn)

前文提到,在新能源汽車的發(fā)展中,中國是全球新能源汽車爆發(fā)的最快的地區(qū)。但有意思的是,從目前的數(shù)據(jù)來看,比亞迪已經(jīng)超過特斯拉,成為全球最大的電動(dòng)汽車廠商。

2022年,比亞迪銷量186萬輛,占中國市場銷量32.8%,成為中國和全球最大的電動(dòng)汽車廠商;但備受矚目的特斯拉在中國市場銷售45.4萬輛,市場占有率8%。實(shí)際上,一個(gè)汽車企業(yè)每年銷售200萬輛車并稀奇,但電動(dòng)汽車能夠接近這量級(jí)并非易事。

為什么比亞迪能夠一枝獨(dú)秀?

新傲科技總經(jīng)理王慶宇回答了這個(gè)問題:“比亞迪是國內(nèi)唯一擁有IGBT全產(chǎn)業(yè)鏈的車企?!北葋喌洗罱藦男酒O(shè)計(jì)、晶圓制造、模塊設(shè)計(jì)和整車應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈。

從上表可以看出,國內(nèi)企業(yè)有很多公司都在做IGBT,包括,比亞迪、中車時(shí)代、士蘭微、華潤微、華微電子等,并且也具備眾多的代工企業(yè)。王慶宇表示:“縱然有那么多的公司,也很難支持國內(nèi)電動(dòng)汽車對IGBT的需求,比亞迪則把所有的東西全部整合起來,都一起來干,這就是為什么比亞迪有如此成就。”

實(shí)際,比亞迪的成功上也反映出車規(guī)功率半導(dǎo)體與車企之間的問題——鏈條長、中間層多。恩智浦大中華區(qū)汽車電子事業(yè)部市場總監(jiān)翟驍曙表示:“傳統(tǒng)的分工是芯片供應(yīng)商、一級(jí)供應(yīng)商、車廠的線性鏈條。芯片企業(yè)把產(chǎn)品賣給一級(jí)供應(yīng)商,他們根據(jù)車廠的需要把它做成ECU,然后再提供給整車廠,并由整車完成最終整車的集成?!?/p>

這其中,芯片企業(yè)與整車廠之間隔了三層:芯片—模塊—電控電驅(qū)—整車電源,相當(dāng)于芯片企業(yè)是整車企業(yè)的三級(jí)物料供應(yīng)商。多位行業(yè)專家都認(rèn)為,需要實(shí)現(xiàn)整車廠和功率半導(dǎo)體企業(yè)的深度綁定。

湖南三安半導(dǎo)體銷售副總經(jīng)理張真榕在接受業(yè)內(nèi)記者采訪時(shí)也表示:“傳統(tǒng)的整車是5年一代,現(xiàn)在的新能源電動(dòng)車兩年就要開發(fā)一代,因此要打破傳統(tǒng)的供應(yīng)模式,提升整車廠和芯片企業(yè)的溝通交流的效率?!?/p>

不過好消息是,新技術(shù)浪潮下,整車企業(yè)和汽車芯片企業(yè)的合作與溝通越來越頻繁,甚至有車企直接投資汽車半導(dǎo)體企業(yè)。

整車與半導(dǎo)體廠商的合作與溝通正在變得更加密切。這對于國產(chǎn)汽車和國產(chǎn)半導(dǎo)體廠商都是件好事。(文:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫)

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