鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:684次 | 2022年06月25日
車規(guī)級(jí)IGBT模塊國(guó)產(chǎn)替代"擱淺"?
國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)IGBT外資壟斷市場(chǎng)格局正在悄悄變化。
IGBT模塊作為核心高壓控制開關(guān)組件,廣泛用于新能源汽車電控系統(tǒng)和充電樁領(lǐng)域。IGBT模塊占電控總成本的40%以上,占新能源整車的成本接近5%,也控制著整車的能源效率。
隨著新能源汽車的快速發(fā)展,作為其核心器件的IGBT也將迎來(lái)黃金發(fā)展期。我國(guó)作為全球最大的新能源汽車市場(chǎng),占據(jù)了全球近6成的市場(chǎng)份額,高工產(chǎn)研電動(dòng)汽車研究所(GGII)預(yù)計(jì),國(guó)內(nèi)新能源汽車和充電樁市場(chǎng)將帶動(dòng)200億IGBT模塊的需求。
而一個(gè)無(wú)法繞開的行業(yè)現(xiàn)狀是,國(guó)內(nèi)新能源汽車用IGBT模塊市場(chǎng)一直被外企壟斷,以英飛凌為主,包括富士電機(jī)、三菱、東芝等外企占據(jù)了近7成的市場(chǎng)份額。而包括比亞迪、中車、嘉興斯達(dá)、宏微科技等國(guó)內(nèi)公司共同搶奪余下的3成市場(chǎng)份額。
比亞迪向高工電動(dòng)汽車獨(dú)家透露,旗下新能源車IGBT模塊均為自供,在車用IGBT的市場(chǎng)占有率約20%。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
IGBT屬于高精尖技術(shù)行業(yè),僅芯片產(chǎn)業(yè)鏈就包括芯片設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試、光刻機(jī)制造等,研發(fā)生產(chǎn)難度極高。此外,IGBT模塊設(shè)計(jì)又要考慮材料匹配、散熱、結(jié)構(gòu)、功率密度、外觀、重量等多項(xiàng)指標(biāo)。IGBT也成為國(guó)內(nèi)新能源汽車發(fā)展的"卡脖子"技術(shù)。
和工業(yè)級(jí)IGBT相比,新能源汽車需頻繁啟停、爬坡涉水、不同路況和環(huán)境溫度等,高溫、高濕、高振動(dòng)對(duì)車規(guī)級(jí)IGBT是極為嚴(yán)苛的考驗(yàn),因此在產(chǎn)品性能、可靠性、制造工藝等更為嚴(yán)苛。比亞迪相關(guān)技術(shù)人員曾表示,IGBT芯片僅人的指甲大小,卻要蝕刻十幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)的微觀結(jié)構(gòu)電路,并只能在顯微鏡下查看。
多位業(yè)內(nèi)人士坦言,國(guó)內(nèi)能夠供應(yīng)車規(guī)級(jí)IGBT模塊的公司并不多,做的好更是寥寥無(wú)幾,比亞迪算一個(gè),但是目前為自供。
國(guó)內(nèi)包括比亞迪、中車時(shí)代、嘉興斯達(dá)、華微電子、宏微科技等少數(shù)公司能供應(yīng)新能源車用IGBT模塊,僅比亞迪、中車兩家為IDM模式,具備設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試等全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù),而包括嘉興斯達(dá)、華微電子在內(nèi)的公司為Fabless模式,即負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),生產(chǎn)交由代廠。
新能源汽車的快速發(fā)展拉動(dòng)車規(guī)級(jí)IGBT的需求。國(guó)內(nèi)因IGBT起步較晚,市場(chǎng)份額重要被國(guó)際巨頭壟斷,進(jìn)口依賴程度較高,但也意味著國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
多位業(yè)內(nèi)人士也直言,雖然國(guó)產(chǎn)替代空間很大,但是國(guó)內(nèi)IGBT外資壟斷市場(chǎng)格局短時(shí)間內(nèi)或難撼動(dòng)。高工電動(dòng)汽車了解到,影響IGBT模塊國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程重要包括以下幾個(gè)方面:
一是,車企目前IGBT廠商供應(yīng)關(guān)系穩(wěn)定,國(guó)內(nèi)公司很難做進(jìn)去。新能源汽車IGBT市場(chǎng)壟斷格局已久,車企和外資IGBT廠商建立了緊密的供應(yīng)鏈合作,尤其是IGBT模塊要2-3年的試驗(yàn)證周期,車企輕易不會(huì)更換IGBT模塊供應(yīng)商。部分公司還和外資巨頭深度綁定合作,如車企上汽和英飛凌成立IGBT模塊合資公司——上汽英飛凌。
一位不愿具姓名的電控供應(yīng)商負(fù)責(zé)人直言不諱的表示,"即便目前國(guó)產(chǎn)IGBT技術(shù)和國(guó)際技術(shù)持平,短時(shí)間內(nèi)中高端車型依然不考慮換裝國(guó)產(chǎn),畢竟穩(wěn)定性還需長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證。"甚至試用國(guó)產(chǎn)IGBT就是為了給外企壓價(jià)。
二是,國(guó)產(chǎn)IGBT模塊價(jià)格優(yōu)勢(shì)不明顯、產(chǎn)品可靠性有待驗(yàn)證、市場(chǎng)認(rèn)可度需提升。國(guó)內(nèi)絕大部分新能源汽車IGBT芯片依然高度依賴進(jìn)口,除前面提到的少數(shù)具備IGBT芯片設(shè)計(jì)的公司外,大部分公司IGBT芯片或關(guān)鍵元器件依然依賴進(jìn)口,因此國(guó)產(chǎn)IGBT模塊和進(jìn)口公司的成本相差并不大。
來(lái)自生產(chǎn)端的一位業(yè)內(nèi)人士無(wú)奈表示,因?yàn)楹芏嘣骷蕾囘M(jìn)口,當(dāng)前國(guó)內(nèi)IGBT模塊和外企的價(jià)格僅相差10-15%,國(guó)產(chǎn)優(yōu)惠力度還不夠。此外,產(chǎn)品可靠性還有待認(rèn)證。
要說(shuō)明的是,比亞迪已掌握車規(guī)級(jí)IGBT全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù),旗下新能源車IGBT模塊均為自產(chǎn)。但畢竟比亞迪自身新能源汽車體量就很大,可對(duì)外的產(chǎn)量依然有限。
三是,外資品牌加大在華投入,進(jìn)一步搶奪市場(chǎng)份額。目前,英飛凌幾乎壟斷了國(guó)內(nèi)新能源汽車IGBT市場(chǎng),但包括富士電機(jī)、三菱、東芝、賽米控、丹弗斯等外資品牌市場(chǎng)份額還較小。而隨著合資品牌新能源車型在華國(guó)產(chǎn),外資IGBT廠商將擠進(jìn)我國(guó),進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額,加劇國(guó)內(nèi)IGBT模塊市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
不過(guò),業(yè)內(nèi)人士紛紛認(rèn)為,IGBT模塊規(guī)?;瘒?guó)產(chǎn)替代依然有機(jī)會(huì),一方面包括比亞迪、中車等國(guó)產(chǎn)IGBT公司在新能源汽車IGBT市場(chǎng)崛起。
比亞迪官方向高工電動(dòng)汽車透露,在芯片損耗、模塊溫度循環(huán)能力、電流輸出能力等關(guān)鍵指標(biāo)上,比亞迪IGBT4.0產(chǎn)品達(dá)到全球領(lǐng)先水平。如IGBT4.0產(chǎn)品的綜合損耗相比當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品降低了約20%,模塊的溫度循環(huán)壽命可做到當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品的10倍以上。
此外,比亞迪還在加大IGBT產(chǎn)量建設(shè)。比亞迪表示,車規(guī)級(jí)IGBT一直在對(duì)外供應(yīng),目前晶圓產(chǎn)量1.5萬(wàn)片/月,2019年底達(dá)到5萬(wàn)片/月,預(yù)計(jì)2020年達(dá)到10萬(wàn)片/月。
另一方面,新能源汽車降本壓力下,車企對(duì)成本更敏感,國(guó)產(chǎn)IGBT技術(shù)也趨于成熟,規(guī)模量產(chǎn)后和外企的價(jià)格差距也將變大。和此同時(shí),國(guó)產(chǎn)IGBT模塊廠商還將和需求端緊密合作,在設(shè)計(jì)初期就引入電控公司或車企,合作開發(fā)出更實(shí)惠、更實(shí)用、更適合的IGBT模塊。
此外,新能源汽車增速顯著高于車規(guī)級(jí)IGBT增速,導(dǎo)致外企IGBT模塊供貨愈加緊張,而交付周期短的國(guó)產(chǎn)IGBT廠商迎來(lái)機(jī)會(huì)。據(jù)報(bào)道,2018年上半年IGBT平均交貨周期20-26周,而車用IGBT模塊交貨周期最長(zhǎng)高達(dá)52周。
當(dāng)前,大部分國(guó)產(chǎn)IGBT模塊市場(chǎng)產(chǎn)品可靠性有待驗(yàn)證,成本還較高,且集中在新能源客車、專用車等領(lǐng)域,但隨著比亞迪IGBT模塊產(chǎn)量釋放,對(duì)外放開力度加強(qiáng),包括嘉興斯達(dá)、宏微科技、華微電子、揚(yáng)杰科技等國(guó)內(nèi)公司產(chǎn)品成熟、認(rèn)可度提升后,IGBT模塊國(guó)產(chǎn)替代市場(chǎng)必將打開,國(guó)內(nèi)公司在IGBT市場(chǎng)份額將逐步擴(kuò)大。
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