IGBT芯片比亚迪和中车是若何构造的？_比亚迪_株洲

1978年十月，邓小平爷爷在访问日本的时候曾经体验了一次新干线列车，当日本方面问到：“乘坐新干线您觉得如何？”的时候，邓小平爷爷意味深长地说了这样一句话“就觉得到快，有催人跑的意思，我们现在正得当坐这样的车！
”

后来的故事便是在中国极具张力的一次次招标会谈中，中国高铁成功接管了日本、法国、德国的动车组技能，成功跻出生界动车强国的行列，这一经典招标会谈案例乃至被写进美国斯坦福的教科书里。

2004年海内首次引进高铁列车之后，海内铁路时速开挂一样直冲300km/h，但不能够自主的IGBT模块生产工艺却成了阿喀琉斯之踵困扰着高铁工程师们。

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），中文学名绝缘栅双极型晶体管也被称为高铁动车组的“心脏”。

一个八列动车组须要利用152个IGBT芯片，本钱高达200万元。
引进高铁的前几年韶光里，每年中国高铁须要向外采购十万个IGBT模块，花费公民币高达12亿元，北车唐山与德国西门子向中车进行高铁技能转让时的技能转让用度也不过8000万欧元（约合公民币6亿元）。

贵只是一方面，IGBT无法国产自主化生产，即便中国有了高铁动车技能，国外依旧可以通过IGBT模块成功实现高铁卡脖子。

中车与国产IGBT

IGBT可以大略理解为一个互换直流电的转换装置，在程序操纵下，IGBT模块通过变换电源两端的开关闭合与断开，实现互换直流电的相互转化。

虽然IGBT听着高端，但基本上用电的地方都有IGBT的身影，在照明、工业、消费、交通、医疗、可再生能源、电力传输等浩瀚领域中得到了广泛的运用。

IGBT既可以帮助空调、洗衣机实现较小的导通损耗和开关损耗，实现节能减排；又可以运用在急救除颤器上，使其从200V电源输出100KW的双向震撼；还可以运用于太阳能、风能发电的逆变器里，将蓄电池的直流电逆变成互换电。

以家庭常见的50Hz互换电为例，普通的IGBT模块如果须要在家庭中利用则须要每秒断开闭合100次，常规开关无法实现，也正是IGBT模块在电路中充当了这样一个开关的角色。
到了动车高铁上，电压频率的变革每每比家庭电路更加繁芜，对IGBT模块的利用哀求也更高。

而中国的IGBT发展则不得不提到2008年那次金融海啸。

2008年，受信贷危急影响，环球金融市场遇冷，银行政策收紧。
各大公司都将缺钱两个字写在了脸上，随着企业贷款压力的逐步加深，不少企业在财务压力下选择“断臂求生”。

此时的中国国际进出的成本项目还未完备开放、资产证券化的规模还处于低级阶段、中国有大量外汇储备，在各类缘故原由的加持之下，海内大众对这次金融危急感想熏染并不明显。

另一方面，海内改革开放与加入WTO世贸组织的阶段性经济成果已经开始显现，随着大量国际品牌涌入中国，中国也在2006年前后刮起了一股收购热，大量国外优质企业在此时被划到了中国企业的名下。

在金融危急导致境外企业发展受阻与海内收购热兴起的双重推动下，大量拥有前辈技能的国际有名企业连同它们的技能一起打包流入海内，就比如中车株洲收购的英国功率半导体厂商丹尼克斯（Dynex）。

在当时Dynex是环球领先的专门的大功率半导体产品独立供应商之一，其产品用于环球的电力、电子领域,包括发电、输电和配电、船用及火车牵引传动、航空、电动车、工业自动化和掌握。

这次收购也是是中国企业在半导体领域的首次大规模的跨国收购。

中国新闻网将此事的时期电气评价为“中国轨道交通装备制造行业第一个吃螃蟹的人”，为公司今后的环球化计策供应实践履历。

2008年10月31日，株洲南车时期电气公司完成对英国大功率半导体商Dynex Power Inc.75%股权的收购案，交易金额约1672万加元（约1.09亿公民币）。

比拟之下，中国从西门子入口的高铁列车，一列就要2.5亿公民币，

2013年9月12日，通过技能接管转化，我国自主研发的高压大功率3300V/50A IGBT芯片及由此芯片封装的大功率1200A/3300V IGBT模块正式通过专家鉴定。

中国高铁自此有了完备自主的“中国芯”。

成功接管国外技能的后“中车”

次年7月，海内首条、天下第二条的8英寸IGBT专业芯片生产线在中国南车株洲电力机车研究所有限公司（以下简称南车株洲所）建成，中国首片8英寸IGBT芯片同时下线。

2015年，株洲南车时期电气公司收购英国SMD公司。

2018年，株洲中车时期电气公司表示，操持在2018年上半年在英国伯明翰成立时期电气创新中央（TEIC)，为两家英国子公司Dynex和SMD供应额外的研究能力。

2019年1月18日，Dynex公司宣告与株洲中车时期电气公司签署了终极安排协议，以完成全面收购。

中国南车株洲所IGBT奇迹部总经理刘国友透露，中国南车株洲所在IGBT项目上总投资超过20亿元。

在株洲中车的技能开拓道路上，约有百位来自环球的顶尖专家从事IGBT器件芯片及模块技能的研发，在IBGT芯片设计、封装测试、可靠性试验、系统运用上占领了30多项难题，终极节制该器件的成套技能，并在IGBT的规模化、专业化生产上形成完全的工艺体系。

中车株洲的IGBT产品在海内轨道交通、柔性直流输电以及矿业领域得到批量运用，项目已报告专利20项，得到授权发明专利2项，实用新型专利2项。

也可以说，通过收购外洋公司与技能引进接管，我国成功将高铁IGBT技能节制在了自己手中。

韶光拉回到2014年的5月，一个令人振奋的好已经躺在了湖南株洲中车的实验室里，中国首条、天下第二条8英寸IGBT芯片生产线在中车株洲研究所投产。

中国工程院院士、原中车株洲电力机车研究所有限公司（中车株洲）董事长丁荣军在接管媒体采访时回顾道，还记得第一次引进的时候，外国公司很明确地在技能转让文件上注明，传动和掌握电驱动系统的IGBT技能不能转让。
“当时我看到这个很伤心，但反过来也引发了我们去努力。
”2017年京沪线上的复兴号终于成功用上了中车株洲的IGBT模块，中国高铁自此实现了全面的自主化。
从制造层面来谈，IGBT可以分为IDM模式（有晶圆厂）和Fabless模式（无晶圆厂）。
IDM相较于Fabless而言产能、工艺都处于可控状态，核心技能节制在自己手中，而这也意味着企业须要更充足的资金，以及更永劫光的技能研发。

外国企业由于在IGBT领域起步较早常日都采纳了IDM模式，海内企业则由于起步晚大多采取Fabless模式，由此一来，海内与国外IGBT企业比较，海内企业发展韶光短成了最大劣势。

为了更好地实现中国高铁自主建造，中车株洲在收购丹尼克斯之后就开始了也面临一个十分困难的选择，一种是将丹尼克斯的6英寸IGBT产线从里到外直接复制到海内，快速实现家当化生产，以知足海内IGBT供给；另一种则是坚持家当技能升级，在原有的6英寸IGBT产线根本上加强自研培植8英寸IGBT生产线。

当时两种方案在中车株洲内部谈论也十分激烈，毕竟作为国企而言，中车实在比较倾向第一种短平快，能为企业快速带来成果收益的培植方案。

末了结果是，中车株洲研究所董事长丁荣军力排众议，提出基于丹尼克斯的技能，充分接管IGBT的创新发展成果，果断拍板培植8英寸IGBT生产线。

“不能总是追赶别人，我们要超越。
”

比亚迪与IGBT

在IGBT行业，如果说中车是国企IGBT接管引进的天花板，那么比亚迪可以称得上是民营企业中技能接管引进的天花板了。

新能源汽车的本钱构成中，动力电池占比最高，其次则是IGBT。
作为与动力电池电芯齐名的“双芯”之一，IGBT占整车本钱约为7-10%，是除电池外本钱最高的元件。

在2021年，受疫情影响，各大芯片厂产出有限，而由于芯片断供，新能源汽车也迎来了自己的产销寒潮。

比亚迪的造车经历很奇妙，在所有的老牌车企中它是最年轻的，而在所有造车新势力中，比亚迪又与其他品牌老得不像是一个时期的产物。

比亚迪与其他车企的很大一点不同在于它的出身，比亚迪最初环绕手机电池开展业务，紧张帮助手机企业供应镉镍电池，在那个大家出门兜里都要揣一块手机电池的年代，比亚迪凭借中国独占的时期特色，吃到了第一波红利。

关于比亚迪为什么从手机电池转向造车，大众传闻是王传福非常看好未来市场，于是就收购了秦川汽车开始了自己的造车之旅。

从技能出身的比亚迪创始人王传福深知芯片，尤其是功率器件对付能源汽车的关键意义，于是从2004年入局IGBT芯片领域。

2008年，比亚迪董事长王传福发布公告称：比亚迪以1.7亿元收购宁波中纬半导体公司。
本靠着收购秦川汽车已经霸占汽车领域一席之地的比亚迪一下子来到了风口浪尖，由于所收购的中纬半导体在外人看来是一个纯粹的骗补企业。
2002年，台湾留美博士冯明宪与蔡南雄两人来到宁波，开始向当地政府鼓吹自己的低端市场不雅观点，认为政府补贴不应当一味支持高档项目，即便有些项目较为低端，但市场存在韶光更久，发展更成熟，也应该得到支持。
凭借这套理论，二人顺利在宁波保税区开设了宁波中纬电路工厂，分次投资2.49亿美元，引进台积电1980年代的6英寸半导体生产线，成为宁波市第一家半导体生产企业。
根据中纬半导体的预测，该工厂将年产6英寸芯片24万片，实现产值8400万美元，个中50%用于出口。
但是就算是等到中纬半导体资不抵债的那天，其产能峰值也不过1万片每月，根本达不到当初的预期的一半，发展到末了乃至涌现了台湾高管套取公司资产的丑闻。
到了末了，在资金不敷、产线老化、无法增大产能等等成分的共同浸染下，中纬半导体终极惨遭破产，流落到拍卖的田地。

而这个买了这个浙江政府投资30亿末了失落败停止项目的“冤大头”正是比亚迪。

“比亚迪至少亏损20亿”、“王传福2亿杀进传销金窟”等辞吐一韶光漫天飞舞。
比亚迪的股票乃至都因此跌倒了5.827港元/股。
关于比亚迪收购中纬一事，没任何人看好。
一年之后，比亚迪带着比亚迪IGBT 1.0重返大众视野，像所有的爽文男主角一样，给当初看不起自己的人一个响亮的耳光，由于这不仅仅是比亚迪的打破，更是中国IGBT从0到1的主冲要破。

自从2009年成功推出第一代IGBT芯片，成功冲破国外技能垄断之后，2018年比亚迪不屈不挠推出IGBT4.0芯片，2021年，比亚迪更是推出了IGBT6.0，采取90nm工艺，成功进入高端汽车芯片领域。

比亚迪与电动车浪潮

2014年，随着新能源汽车干系政策落地，新能源车以燎原之势迅速成为了“夜空中最亮的星”。

也是在这一年，造车新势力里的蔚来、小鹏、空想先后创立，各大车企纷纭转身新能源车赛道。

早在2003年比亚迪收购秦川汽车时，比亚迪就开始着眼布局自己的新能源车市场。
比亚迪之以是执意收购中纬半导体，缘故原由在于新能源汽车中的电驱动掌握技能一贯无法占领，其背后则是车规级IGBT技能长期以来被英飞凌所掌控。

目前，海内IGBT芯片仍旧被外资把控，英飞凌市占率在海内长期超过50%，比亚迪半导体仅次于英飞凌，市场霸占率19%，在海内厂商中排名第一；另一家中国企业斯达半导位居第三，市占率约为13%。

比亚迪在此前与友商斯达半导体一样，将英飞凌的芯片组装模块出售，但随后比亚迪很快敏锐地意识到，模块封伪装为家当链的下贱环节，并不能真正办理IGBT上游的技能与研发问题，仍是面临着卡脖子的风险。

成功收购中纬半导体之后，比亚迪也走上了IGBT的自主研发之路。

成功占领IGBT芯片技能之后，比亚迪构建了自产自销的闭合家当链条，制造出的IGBT芯片封装成模块后直接供给给电控厂商，也使得比亚迪的供应链自给率高达70%，并且大幅降落了本钱。

也是正由于持续保持自研投入，比亚迪也避免了同友商一样在前阵子的新能源车缺芯潮中产能受阻。

由于新能源车与IGBT模块之间的家当配套能力，比亚迪成功做到了车不缺芯，芯不愁卖的自给自足良性家当构造，但比亚迪也有自己“发展的烦恼”。

成也母公司，败也母公司。
中金公司曾给予比亚迪半导体约300亿的估值，而位居第三的斯达半导体估值则为580亿公民币。

根据比亚迪半导体的招股书显示，2018 年、2019 年和 2020年，比亚迪半导体向关联方的发卖金额分别为9.1亿元、6.01亿元和 8.51亿元，占营收比例分别为 67.88%、54.86%和59.02%。

换言之，比亚迪半导体的芯片实际上60%处于自产自销的状态，与其他半导体厂商须要找卖家不同，比亚迪半导体有着稳定的下贱家当链。
同时由于自产自销，比亚迪汽车的供应链本钱也更低。

但最大的问题则在于比亚迪的IGBT市场的发展性存在较大不敷，比亚迪IGBT的产量严重依赖于自身汽车业务的出货量，且很难打进其他汽车生产企业的供应链，毕竟谁也不会拿自己的企业，支持对手发展供应链。

比亚迪半导体只管已经与比亚迪汽车做了拆分，但二者的关系仍十分紧密。

尤其是竞争对手的汽车品牌，一旦选择比亚迪半导体作为供货商，那就有着为对手做嫁衣的风险在个中。

车规级半导体企业要想打入车企的供应链体系，需符合一系列车规标准和规范，且须要在较长周期中完成干系测试，并向整车厂提交测试文件。

纵然完成了干系认证和审核，还需经历严苛的运用测试验证、长周期的上车验证，才能进入汽车前装供应链。

车企和芯片厂商一旦形成稳定的互助关系后，很难再次改换供应商。

如果你是竞对车企的CEO，是否会选择比亚迪半导体进入自己的供应链体系呢？

由此，海内汽车半导体也陷入了深深地抵牾中，即汽车企业想要减少供应链本钱可以自建半导体产线，但汽车企业自建的半导体产线又难以得到自家“圈子”以外的市场份额。

结果便是各大汽车企业各不相谋，英飞凌的市场越来越难以撼动。

IGBT国产化救了谁？

比亚迪在自己的不懈努力下终于节制了自己的IGBT芯片技能，却终极受困于自己车企的身份，只能圈地自萌。

家当角度来思考，比亚迪一体化的模式实现了“自产自销”，理应可以降本增效，提升盈利能力，但事实却正好相反。

2021上半年，比亚迪增收不增利，营收大涨50.22%的情形下，归母净利润却低落29.41%；毛利率也下滑至12.76%，创下5年来的新低。

在一些车企大赚特赚的时候，比亚迪的古迹表现却有些“丢脸”，半年报数据和其市值严重不符。

比亚迪、长城、吉利、上汽、广汽、长安六大车企中，比亚迪净利润最少，市值和估值却最高。

来源：华安证券研究所

乃至在比亚迪起身的电池领域，2021年最亮的仔是宁德时期，而非靠刀片电池打响名号的比亚迪，扒开其刀片电池业务，我们创造其下贱外供车企名单中仅有福特和红旗两个品牌。

在各大企业竞争愈发激烈的本日，比亚迪喝采不叫座。

比拟株洲中车与比亚迪集团，我们可以看到二者都在冲破国外IGBT芯片垄断高下足了功夫，也取得了一定的成绩，但为何中车交出来的是一张名为“中国高铁”的自傲名片，而比亚迪却成为了行业陪跑者，业务阅读广，却难出尖端；奇迹增长高，却不见盈利。

IGBT国产化真的究竟是一场空吗？

实在不然，在上一轮疫情导致的缺芯浪潮中，娱乐电子产品等方面商品涌现供不应求的局势，同时大量工厂关闭，芯片一韶光涌现供不应求的局势。

斯达半导体凭借且海内疫情反应迅速的上风，抓准机遇加快了IGBT模块产品量产的速率。
据IHS Markit数据，2020年环球IGBT模组市场规模达36.3亿美元，斯达半导以2.80%的市场份额位列环球第五位。

但由于斯达半导体走的是Fabless模式，也失落去了空想、小鹏等浩瀚客户。
终极获利的人实在是中车。

2021年9月30日，中车株洲控股子公司株洲中车时期电气株式会社(简称时期电气)在上海证券交易所科创板上市。

凭借低于英飞凌30%的价格上风、可以担保的交付上风、高合营度的定制服务上风，时期电气成功得到广汽、空想、小鹏等车厂青睐，建立了互助关系。

从中车株洲分拆出来的时期电气上市的这一举动，无疑是为了能够更好地切入车规级IGBT。
此前中车株洲IGBT产品的电压范围覆盖了750V-6500V，比其他IGBT企业覆盖范围都要广，掀起的水花也更剧烈。
IGBT的第一箭已经射出，只管目前英飞凌仍在市场中霸占绝对份额，但随着IGBT的国产化逐渐深入，比亚迪、时期电气等IDM厂商的崛起，英飞凌就要随时当心，无法用断供、涨价来“恫吓”任何一家中国车企。