本周比亚迪半导体独立，并宣告引进战略投资者的公告让人为之一振。中金公司评价称它若分拆上市可对应300亿市值。而NE研讨院曾在上一年11月份推出一篇IGBT陈述，胪陈上一年上半年新能源轿车用IGBT模块商场现状。让我们再回忆一遍该陈述，或许就对它值不值300亿有了答案。

  当一个工业在天时地利下获得日新月异的商场打破，它往往会带动背面许多“隐形”供货商的强大。功率半导体便是其一，作为需求驱动型产品，它跟着电动轿车商场的兴起迎来春天。

  近年来，我国半导体工业开展迅速，尤其是车用IGBT模块。春风徐来，国内IGBT模块供货商切入供应链，打破外资壁垒。

  一辆轿车运用的轿车半导体大致能够分为四类，分别为安全集成电路、MCU微操控器芯片，传感器芯片，功率元器材。

  跟着轿车电子部件的运用范畴扩展，ECU（中心部件为MCU）数量增多。小到雨刷、车窗、电动座椅，大到底盘、动力总成、驾驭辅佐体系，均离不开MCU。一辆轿车需求的芯片中，MCU大约能占去三成。

  传感器作为收集智能驾驭所需数据的眼睛和耳朵，是车门操控模块、文娱通讯体系的触屏操控、制动体系、转向体系、网域操控器、发动机、变速箱以及ADAS体系的中心部件。智能化、自动化加快推动传感器的布置。

  功率元器材的伯乐是电动轿车。电动轿车的动力发生和传输进程与汽油发动机有着巨大的差异，它需求交直流电和电压的频频转化。

  以电为驱动力的电动轿车有着高电压、高功率、高温等特性，功率器材有必要习气运转环境，协助电动轿车更高效、更节能地完结能量的传递和输出。因而，现在功率元器材在轿车上的运用从MOSFET转为IGBT。

  IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全称“绝缘栅双极晶体管”，归于电压驱动型功率器材。它本质上是一个开关，由三极管、场效应管、续流二极管构成的复合原件，由电压驱动导通和关断。

  从电压结构看，电压在600-1200V的IGBT需求量最大，占商场比例68.2%，首要运用于电动轿车；1200V以上的IGBT运用在高铁、动车、轿车电子及电力设备中。伴跟着轨道交通、再生能源等商场在近几年内的高速成长，对更高电压运用的IGBT产品（1200V~6500V）提出了激烈的需求。

  IGBT在电动轿车上代替的是场效管MOSFET。MOS管芯片拿手小功率作战，尽管为手机、电脑带来更快的运转速度，但其耐压低，在高电压、大电流运用中损耗大的缺点，使之无法投入到大功率运用中。而IGBT芯片导通压降小、耐压高，能够习气大电流和大电压的作业环境。关于电动车而言，IGBT直接操控驱动体系直、交流电的转化，决议了车辆的扭矩和最大输出功率等。

  任何电动（EV）或插电式混合动力（HEV）车辆的中心都在于高压（200至450V DC）电池及其相关的充电体系。

  与传统燃油车和弱混动力车比较，电动轿车少了发动机和启停体系，但多出了电池、电机、电控中心部件以及车载DCDC、电空调驱动、车载充电器（OBC）等电力电子设备。

  接入充电器后，电动轿车经过OBC中的功率元器材进行交-直流转化和凹凸压改换，为电池充电。当车辆运转时，电池将高压电池的直流电转化为驱动三相电机的交流电，为电机供给动力。除此之外，车载空调需求电机的驱动，能量收回需求发电机，这时它们对电压转化电路（DCDC）用量大幅进步。

  电动轿车的运转进程中，车载空调、OBC、逆变器、DC/DC、发电机都有赖于功率元器材对电的频频电压和交直流转化。它们需求很多的IGBT、MOSFET等功率半导体器材。因而在它们的需求带动下，功率元器材将出现爆发式添加。

  燃油车并非不需求功率器材，而是它对功率器材的要求和需求量比较电动轿车存在大相径庭。

  燃油车的电压较低，对功率器材的运用会集在MOSFET。发动机、车灯操控、音响体系、车身操控、引擎操控、防盗、动力传输体系均是MOSFET的运用场景。

  跟着大大都燃油车将启停、电动车窗、燃油喷发、间歇式雨刷和巡航操控等作为标配运用，它们的遍及带动车用功率MOSFET芯片的开展。例如电动车窗开关选用MOS管技能，是为了处理传统型开关继电器触点易烧蚀问题。运用MOS管作为操控电流转断的元件，完成无触点开关，进步可靠性，是现在轿车功率型开关的开展方向。

  燃油车上的零部件相对而言电压等级比较低，如40V功率MOSFET能够彻底满意EPS (电动助力转向体系)和EPB (电子驻车制动体系) 等轿车安全体系的机械、环境和电气要求。动力总成电压在30-40V，电助力制动器电压60-80V，点火器电压为40-80V，它们的功率值加起来也不过十几千瓦，只需低导通阻抗的高功能低压MOSFET，来下降车辆的功耗。如安装有发动/中止模块的车辆需求的MOSFET功率为1.5-10kW，平均功率为3.5kW。

  48V轻混体系中心部件包含48V电池、48V起动电机/发电机、一套48V/12V（DC/DC）的电压逆变器，以及相应的操控模块。其主电机驱动对功率器材的要求一般为驱动功率在5-20kW，此刻高功能MOSFET或IGBT才干满意它的要求。

  强混车的主电机驱动电压最高可到500V，由此它要求驱动功率为20-150kW的IGBT，发电机则需求驱动功率为20-40kW的IGBT。

  从传统燃油车、48V轻混车到强混车，少了发动机和启停体系，但逐渐多出电池、电机等部件，且电压继续升高。发电机、电驱对功率器材要求类似，仅仅功率巨细不同。

  主电机驱动、发电机、DCDC、OBC（充电+逆变）、车载电动空调是插混和纯电动轿车不可或缺的部件。其间主电机驱动归于动力体系，门槛最高。它对功率器材的需求一般为驱动功率在20-150kW，平均功率大约在70kW。现在能够看到主机厂正在测验进步整车电压，功率器材有必要能够习气更高的电压，完成更大的驱动功率。这时，电机操控器厂家一般会选用导通压降小、耐压高的IGBT芯片，而非用于燃油车或轻混车中的MOSFET。

  尤其是纯电动轿车正在加快充电速度，完成快充或超快充。OBC开关频率较高，需求较快的功率器材。它选用驱动功率为10-40kW的IGBT。

  传统轿车中，功率半导体首要运用在发动、发电、安全等范畴，占传统轿车半导体总量的20%，单车价值约为60美元。

  依据麦肯锡的计算，纯电动轿车的半导体本钱为704美元，比传统轿车的350美元添加了1倍，其间功率器材本钱高达387美元，占55%。纯电动轿车比较传统轿车新增的半导体本钱中，功率器材本钱约为269 美元，占新增本钱的76%。

  跟着电动车功能不断地进步，对功率半导体组件提出了更高的要求。要求首要体现在三个方面：1、低芯片损耗；2、电流输出才能；3、温度循环寿数。

  低损耗与整车电耗强相关。当IGBT芯片损耗更低时，它传递的能量也就更多，流经过芯片丢失的电流就相对削减，使电流传递的进程愈加高效，下降整车的百公里电耗。

  电流输出才能关系到整车的功率输出才能。IGBT此类电压操控元器材依据驱动电压的凹凸而输出不同的功率。它能够发生大功率信号，从而拓展元器材作业阈值，使其高效作业区间增大，来驱动电机。当进步电流输出才能后，它能够给予电机在必定电压下更高的功率，改进加快功能。

  温度循环寿数代表着IGBT芯片习气不同环境时的可靠性和运用寿数。轿车对功率元器材的外部作业环境，如振荡、温度、湿度、粉尘、有害气体以及EMC等有着高要求。这也是为何车规级半导体芯片遍及贵于消费电子芯片的原因。只要饱尝住各种气候、路况、驾驭习气的检测，功率器材才满意“车规级”要求，能够被售往温度过高或过低、山路高低的区域。

  IGBT自身是一个非通即断的开关，导通时能够看作导线，断开时能够看作开路。在电机操控器中，IGBT首要担任将动力电池传输的直流电转化为交流电。电流从上而下笔直穿过IGBT，直至抵达驱动电机。芯片越薄，电流流过的途径就越短，损耗在芯片上的能量也就随之下降。

  NE研讨院调研了国内自主车规级IGBT的运用情况，规划最大的便是比亚迪微电子自主研发规划的IGBT模块。

  在国内半导体厂商中，比亚迪微电子在2018年推出了最新的IGBT4.0芯片。该款新品电流覆盖了从25到200A，标准型开关频率是3K~12KHZ，快速型为10K~30KHZ，可运用于轿车牵引动力驱动、车用空调变频与制热、轿车转向助力体系、工业感应加热电器、电焊机、变频器等。

  平等工况下，这款IGBT归纳损耗较当时商场干流的IGBT下降了约20%。这意味着电流经过IGBT器材时，遭到的损耗下降，使得整车电耗显着下降，续航路程得到显着延伸。

  为了下降整车电耗，有必要有意将Vcesat和开关损耗降到更低。NE研讨院调研后发现，比亚迪对此的处理计划是，添加复合场停止层，减薄N-漂移区（漂移区的正向压降与厚度密切相关）。

  以比亚迪全新一代唐EV为例，在其他条件不变的情况下，仅此一项技能，就成功将百公里电耗下降约3%。

  电流输出才能方面，比亚迪IGBT4.0较当时商场干流的IGBT高15%，支撑整车具有更强的加快才能和更大的功率输出才能，百公里加快4.4秒。

  温度循环寿数层面，比亚迪电动车完结了从新疆吐鲁番的高温，到北欧的极寒、再到西藏高原的高海拔等全球最苛刻自然环境的测验，并在全球300多个商场成功阅历了各种气候、路况、驾驭习气的检测，得到广泛认可。

  未来电动轿车的开展趋势即为能耗更低，续航路程更长。这一趋势将拉动IGBT的需求出现出爆发性的添加。

  跟着新能源轿车商场的扩展，IGBT作为重要的功率器材，遭到了广泛的重视。IGBT芯片与动力电池电芯并称为电动车的 “双芯”，是影响电动车功能的关键技能，其本钱占整车本钱的5%左右。

  电机操控器是新能源轿车工业链的重要环节。除了电池以外，电控在整车里的本钱占到第二位，约为15~20%。IGBT是电控的中心部件，约占其本钱的三分之一。因而，根本上谁能操纵着电控供货商的功率器材订单，就可在电动轿车用功率器材商场中具有极大的话语权。

  纯电动轿车一直是国内新能源轿车的驱动力。依据中汽协发布的数据，新能源乘用车在2019年上半年的产销量分别为54.1万辆和54.9万辆，同比增幅分别为55.0%和58.1%。其间纯电动轿车占有的比重达77.3%，是新能源轿车商场的首要结构。

  若依照等级计算，BEV商场倾向A00级和A级车，这种细分商场结构决议了其产品的电压等级分级会比较显着。

  2019上半年，A级车遭到私家车和租借租借的拉动，表现出较好的添加态势，比重为54.4%。其次为A00级车，在BEV商场中占去的商场比例最大，到达20.3%；A0级车与A00级车挨近，比例为19.5%。

  A级、A00级、A0级是占去新能源轿车商场比例最大的细分商场，而它们的电压等级和功率规划不在一个层级上。电压和功率决议一款电动轿车应该运用的功率模块的数量。

  A00级、A0级轿车以低压、低功率为主，驱动电机的峰值功率在20~60kW之间，电池电压跨度较大，电压散布在100V~200V以及300V~350V之间；而SUV多在300V~350V规划内，驱动电机的峰值功率在80~120kW之间居多。若其电控选用20kW的IGBT模块，那么它仅需求1-3个。若是更高功率的IGBT模块，或许仅需求1个。

  A级以上的电压和功率较高。其电池电压会集在300V~350V之间，驱动电机峰值功率会集在120~160kW。比亚迪的部分车型电压高压600V，大都会集在350~600V。

  考虑到电压高，比亚迪所用的IGBT功率器材电压多在1200V，适用于750V及以下的渠道电压。

  比亚迪唐EV600选用的是IGBT 4.0功率模块作为电路传输的中心。它的电机功率为180kW，若运用最大功率为200kW的半桥IGBT功率模块，则只需求3个模块。

  PHEV商场则以一些本乡OEM为主，电压渠道除比亚迪之外，根本在300V左右，功率在50~100kW之间。由此，它们的电控部件需求的功率模块数量相对而言少于BEV，为1-2个功率模块。

  补助方针影响国内自主品牌在新能源轿车范畴加大投进力度，从而进步新能源轿车商场的规划。依据工信部的产值数据，从2014年至2017年，国内新能源轿车产值从6.3万辆上涨至55.1万辆，到2018年数值攀升至99.3万辆。2019年上半年产值上涨69.7%至55.3万辆。我国接连四年位居全球新能源轿车产销榜首大国。

  2019年上半年，比亚迪以14.1万辆成为国内新能源车企销量冠军。它根本上占去国内25.7%的商场比例。同一时期，它共产出了13.6万辆新能源轿车。

  比亚迪在新能源轿车商场中的比例成为其IGBT功率器材的后台。它本已是国内新能源轿车产销大户，且自产三电。这就决议了，它对新能源轿车及其配套体系有着深化了解。并且，比亚迪新能源轿车与微电子相得益彰，在国内数一数二的整车销量，直接将其IGBT的商场比例引上高位。

  以电动轿车第二大中心部件——电控为例，2019年上半年，比亚迪电控的装机量占去国内电控商场比例的25.9%，其次为联合电子的17.9%、麦格米特的9.0%。前三强电控供货商共持有国内52.8%的比重，划去半壁河山。

  比亚迪电控、IGBT模块等零部件背靠集团新能源轿车的开展，成为商场中亮眼的存在。比亚迪现已成为国内新能源轿车商场中装机量最多的电控供货商。到电控的中心——IGBT部分，比亚迪也成为国内新能源轿车电控用功率模块装机量数一数二的供货商。

  比亚迪IGBT除比亚迪轿车自用以外，外部商场推广也获得很大成效，商场比例逐渐攀升。按最新数据预算，其在我国车规商场的比例已高达22.1%。

  从单晶、外延、芯片到封装，比亚迪微电子掌控着IGBT模块诞生的每个环节。紧接着，它与第十四事业部严密协作，将研发的IGBT模块运用于旗下三合一电驱动体系。

  从F3DM选用的IGBT 1.0芯片，大规划配置于e6、K9等新能源车型上的IGBT 2.5芯片的模块，到上一年推出的IGBT 4.0芯片，它的IGBT芯片现已研发了十年，用在了50万辆车上。

  联合电子、麦格米特是排名第二和第三的电控供货商，商场比例分别为17.9%和9.0%。联合电子电控配套车型包含帝豪 EV、几许A、荣威Ei5、欧拉iQ，麦格米特电控的首要客户为北汽新能源旗下产品，如北汽EU5。无论是联合电子仍是麦格米特，它们根本上外购的是英飞凌的功率模块。

  上海电驱动、奇瑞新能源、道一动力、蔚然动力、大地和，这些电控装机量TOP10供货商绝大部分选用英飞凌的IGBT模块。NE研讨院调研后发现，英飞凌IGBT模块用于国内新能源轿车电控中的装机量比重为58.7%。

  除此之外，不乏其他IGBT模块供货商活跃开辟客户。道一动力除了选用英飞凌的IGBT模块，相同也收购了斯达旗下功率半导体模块。

  别的，一些电控供货商从本钱视点动身，开端克己IGBT模块。中车时代与比亚迪类似，是国内电控用IGBT模块范畴罕见从芯片、模块到运用的供货商，但其产品首要运用于轨道交通范畴。

  日系电控供货商遍及选用本乡IGBT模块，例如电装自产IGBT模块，日立电控用功率模块来自于富士电机，日本电产运用的是三菱的IGBT模块。

  别的，除了IGBT模块外，部分电控选用IGBT单管计划或许MOS管计划。

  我国乘用车商场在阅历了2018、2019接连两年的下降后，跟着乘用车作废量的继续上涨，商场新增需求扩展，2020年后乘用车总量将重新开端添加趋势。而另一方面，新能源乘用车商场在方针的强力驱动下，尽管17~18年出现了爆发式的快速添加，从2019年开端，跟着补助的快速下降，方针对产值的拉动影响趋于削弱，而产值添加逐渐趋于商场需求+方针影响双要素驱动。

  NE研讨院以为，2021~2022年左右，国内大部分企业将开端完成线等级自动驾驭，轿车在电动化根底之上，自动化和智能网联化程度将大大进步，顾客关于新能源轿车的承受程度将有大幅进步，商场需求的添加将促进EV转化率添加快度进一步进步。

  NE研讨院猜测，2019年新能源轿车商场的总产值将到达104.9万辆，较之2018年的99.3万辆同比添加5.7%。到2020年，新能源轿车商场的产值增幅将增大至155.6万辆，同比添加48.3%。

  当时，100kW电控用IGBT模块的本钱约为1500元。2019上半年电控用功率器材的商场规划累计为8.5亿元。

  2019上半年新能源轿车商场每辆车电驱动体系平均功率为100kW。若以此为根底，本年BEV和PHEV销量添加带动电控用功率器材的商场，根本挨近15.7亿元的规划。因为方针改变，本年新能源轿车商场添加趋势愈加温文，电控用功率器材商场改变不大，但未来整个商场仍然是滚滚向前。

  就国内新能源轿车商场而言，NE研讨院猜测，未来5年，NEV仍会坚持添加趋势。国内新能源轿车商场总计到2025年将到达494.3万辆。仅在电控用功率器材就有着74亿元的潜力。

  到电驱动层面，为了更高的功能，一辆电动轿车将在前后轴各散布一台电机，每套电机操控器将装备两个IGBT模块。结合这两大趋势，国内的功率半导体供货商迎来腾跃的良机。

  什么是IGBT？为什么说新能源轿车的中心是IGBT？ 工程师5 电子发烧友网工程师

  实录丨精进电动创始人蔡蔚：电机和电力电子相关技能 蔡蔚 中汽轿车电子电器信息

  新时代证券_半导体研讨系列之五（功率半导体）：电力电子中心，国产代替大势 吴吉森 新时代证券

  关于大众号转载：本文系NE时代原创著作，未经授权答应，不得转载。如未经授权转载或抄袭，NE时代将保存法令追查的权力。

  特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包含在内)为自媒体渠道“网易号”用户上传并发布，本渠道仅供给信息存储服务。

  安徽一男人在卧室存放了78条卷烟,不料烟草局在查办进程中，不只没收了悉数卷烟，还作出罚款的行政处罚决议.

  新款特斯拉Model3露脸，换装Model S规划言语，价格或不超20万

  韩媒：印度现在是国际工厂！三星、现代轿车和LG将搬家生产线时代的德国运动员，右边是80时代的苏联运动员