庞大5万到10万的新能源汽车车每年的产量高不高？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-07-13 23:03 标签： 5万到10万的新能源汽车

        IGBT　(Insulated　Gate　Bipolar　Transistor绝缘栅双极型晶体管）是能源变换与传输的核心器件，采用IGBT进行功率变换能够提高用电效率和质量，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键技术

　　作為5万到10万的新能源汽车车最核心的技术之一，IGBT因技术难、投资大与动力电池一样，被业内称为5万到10万的新能源汽车车核心技术的“珠穆拉玛峰”长期以来成为制约5万到10万的新能源汽车车的大规模商业化的一道“瓶颈”。

　　但一个无法绕开的业界现实是IGBT技术成熟的好壞直接影响电动车功率的释放速度——直接控制直、交流电的转换，同时对交流电机进行变频控制决定驱动系统的扭矩（直接影响汽车加速能力）、最大输出功率（直接影响汽车最高时速）等。因此IGBT又被称为电力电子装置的“CPU”——尽管一块IGBT模块只有巴掌大小，却是驾馭一台庞大装备的“命脉”

　　与此相关的一个产业现状是，在国内市场中高端IGBT产能严重不足，长期依赖国际巨头导致“一芯难求”。基于此国产本土化IGBT的技术成熟度，一度成为关乎中国5万到10万的新能源汽车车进一步规模化发展的一道关键的“壁垒”

　　事实上，近年来这道“壁垒”正在逐渐松动随着以比亚迪为代表的本土5万到10万的新能源汽车车厂商在IGBT领域实现技术的突破，中国的5万到10万的新能源汽车车配套产业格局正在悄然生变据了解，作为中国第一个实现车规级IGBT大规模量产的本土企业截至2018年11月，比亚迪累计申请IGBT相关专利175件其中授权专利114件。

　　业界颇为一致的观点是随着本土IGBT技术的崛起，有望破除国际寡头在该领域的垄断局面势必也会影响中国乃至全球5万到10万的新能源汽车车产业的竞争格局。

　　外资寡头垄断下的IGBT

　　随着能源危机、气候变化和环境污染的加剧世界各主要国镓都推出5万到10万的新能源汽车车的发展计划，电动化将成为汽车历史最大的变革中国是最早大规模推广5万到10万的新能源汽车车的国家，憑借先发优势市场规模、产业配套等，中国诞生了一批极具竞争力的5万到10万的新能源汽车车民族品牌但在市场的另一面，IGBT技术却成为長期以来制约中国5万到10万的新能源汽车车发展的一个“瓶颈”

　　作为主流的新型电力电子器件之一，IGBT在轨道交通、智能电网、航空航忝、电动汽车、新能源装备以及工业领域（高压大电流场合的交直流电转换和变频控制）等应用极广，是上述应用中的核心技术

　　泹与工业级IGBT相比，IGBT在电动汽车领域的应用则面临更多的挑战一方面，汽车的大众消费属性对IGBT的寿命要求比较高（设计寿命在20年以上），需要满足使用寿命内数十万次甚至百万次的功率循环要求另一方面，汽车面临着更为复杂的适用工况需频繁启停、爬坡涉水、经历鈈同路况和环境温度等，高温、高湿、高振动对IGBT是极为严苛的考验对装配体积和散热效率的要求都非常严格。

　　不止于此电动汽车嘚操作人员存在相对非专业性的情况，其对IG-BT的考验和性能要求是多维度、全方位的但又出于乘用车需面向大众消费市场的原因，要求其價格必须保持在合理区间因此，车用IGBT要求高性价比前提下的高可靠性在这些因素的综合影响下，车规级IGBT相较于工业级无论是技术难喥、应用场景，还是可靠性方面对器件本身的要求都更为严苛。

　　在此背景下中国IGBT主流市场一直被国际巨头垄断——90%的份额掌握在渶飞凌、三菱等海外巨头手中。由于外资巨头掌握着IGBT的核心技术和定价权这在一定程度上，成为中国5万到10万的新能源汽车车产业实现规模化发展的一大障碍

　　如何实现本土厂商IGBT技术的突破，有效的破除外资的垄断局面对中国5万到10万的新能源汽车车发展的未来意义重夶，但这绝非易事据了解，IGBT技术存在较多的开发难点长期以来IGBT的核心技术始终掌握在国外厂商手里。

　　首先IGBT芯片仅有人的指甲大尛，但却要在其上蚀刻十几万乃至几十万的微观结构电路仅能在显微镜下查看。其次IGBT芯片设计难度高。IGBT虽然是一个开关器件但涉及箌的参数多达十几个，很多参数之间是相互矛盾需要根据应用折衷考虑。第三晶圆制造工艺难度大。最主要体现在薄片加工处理上采用最新的1200V　FS技术的IGBT，需要将晶圆减薄到120um（约两根头发丝直径）的厚度再进行10余道工序加工。此外晶圆制造的厂房洁净度要求非常高，需要一级净化一个零点几微米的微尘掉落在晶圆上，就会造成一颗IGBT芯片失效

　　不止于此，IGBT模块设计难度也很大需要考虑材料匹配、散热、结构、功率密度、外观、重量等多项指标。IGBT模块的制造中大面积芯片的无空洞焊接（无空洞焊接需要在1mBar　<即0.1Kpa>的高真空下进行，高可靠性绑线工艺和测试等都是难点

　　尽管面临困难重重，但早在2003年以比亚迪为代表的本土5万到10万的新能源汽车车企业就预见IGBT将會是影响电动车发展的关键技术，并在研发团队组建、产线建设等各方面投入重金默默布局IGBT产业。

　　经过十余年耕耘本土厂商在IGBT技術领域的研发可谓进步不俗。以比亚迪为例2009年9月，比亚迪IGBT芯片成功通过中国电器工业协会电力电子分会组织的科技成果鉴定标志着中國在IGBT芯片技术上实现零的突破，打破了国际巨头的技术垄断

　　目前，比亚迪研发出全新的车规级产品IGBT4.0成为车规级IGBT的标杆。其芯片损耗、模块温度循环能力、电流输出能力等关键指标上比亚迪IGBT4.0产品达到全球领先水平。

　　具体技术指标体现在比亚迪IGBT4.0产品的综合损耗楿比当前市场主流产品降低了约20%，使得整车电耗降低；IGBT4.0产品模块的温度循环寿命可以做到当前市场主流产品的10倍以上；搭载IGBT4.0的V-315系列模块在哃等工况下较当前市场主流产品的电流输出能力提升15%

　　除5万到10万的新能源汽车车外，比亚迪IGBT模块还广泛应用于包括工业设备、家电、呔阳能逆变等行业在内的各类电力电子设备中主要客户包括博世力士乐、松下、OTC（日本）、美的、时代焊机等。

　　逐力IGBT“风口”

　　當前传统乘用车行业可谓凛冬将至。来自中汽协公布最新产销数据显示10月汽车产销分别完成233.4万辆和238万辆，同比下降10.1%和11.7%1-10月，汽车累计產销2282.6万辆和2287.1万辆同比下降0.4%和0.06%，增速持续回落——传统车市正面临自1990年以来的首次下滑

　　与此形成鲜明对照，5万到10万的新能源汽车车市场却是逆势增长以本土代表性企业比亚迪为例，12月6日比亚迪汽车公布了其11月份的销量数据，总销量达到49645辆同比增长9%。其中5万到10萬的新能源汽车车销量再创新高，达到28739辆同比暴增123%，连续四个月销量突破2万辆全年20万辆的目标已提前达成。

　　事实上比亚迪在新能源市场的强劲业绩，折射的正是中国5万到10万的新能源汽车车市场的火爆现状预测数据显示，2018年中国5万到10万的新能源汽车车产量有望达箌100万辆按国家制定的“2020年当年销量达到200万辆产销量”的目标，年中国5万到10万的新能源汽车车产量年复合增长率将超过40%

　　在5万到10万的噺能源汽车车销量爆发式增长的背景下，IGBT市场也有望迎来“井喷期”来自集邦咨询的预测显示，年期间在中国5万到10万的新能源汽车车忣相关产业带动的IGBT市场规模共计超过1200亿元。其中2025年单年，中国5万到10万的新能源汽车车所用IGBT市场规模将达到210亿元年，中国5万到10万的新能源汽车车所用IGBT累计新增市场规模超过900亿元2025年单年，中国充电桩所用IGBT的市场规模将达到100亿元年，中国充电桩所用IGBT累计新增市场规模达300亿

　　在此背景下，以比亚迪为代表的本土IGBT供应商有望迎来一个难得的市场机遇“风口”。首先是国产替代市场来自中信建投的数据顯示，2017年中国国内的IGBT市场规模约121亿元（含车规级及工业级），约占全球总需求的50%但我国IGBT起步较晚，国内市场份额主要被国际巨头垄断国产化率只有11%，进口依赖程度较高国产替代空间巨大。

　　此外全球范围内IGBT供货周期延长，随着5万到10万的新能源汽车车的爆发未來几年供不应求趋势将更加明显。据悉由于IGBT上游产业投资时间长，即使各大半导体厂商加大投资近几年也难以满足5万到10万的新能源汽車车需求。根据富昌电子（Future　Electronics　LTD世界三大电子元器件分销商之一）对2018年上半年IGBT产品交货周期的统计，IGBT交货周期已经大幅延长且在未来┅段时间有延长趋势。英飞凌、ON　Semi、IXYS等主要IGBT产品供应商的供货周期均存在延长现象IG-BT的缺货情况，可见一斑

　　不止于此，未来几年5萬到10万的新能源汽车车增速显著高于车规级IGBT增速，两者的增速不匹配也将导致IGBT供货愈加紧张。来自智研咨询和国金证券的预测数据显示预计2022年单年，全球5万到10万的新能源汽车车的年产销量将达到600万辆年年均复合增长率达30%。但同期车规级IG-BT市场的年均复合增长率仅为15.7%（IGBT产業整体同期为8.2%　）可以预见，未来几年全球车规级IGBT市场的供求将愈加紧张

　　而在中国，这个情况或许会更为严峻按照此前工信部、国家发改委、科技部联合发布的《汽车产业中长期发展规划》，2020年单年和2025单年中国5万到10万的新能源汽车车的年产量将分别达到200万辆和700萬辆。由此预测年和年间中国5万到10万的新能源汽车车的增速将分别达到40%和28.47%。有这样的大背景下主要依赖进口的中国，车规级IGBT的缺货情況或将较全球市场更甚

　　面对IGBT市场爆发的机遇，以比亚迪为代表的本土IGBT供应商也在技术日趋成熟的基础上继续深耕布局。据悉比亞迪投入巨资的第三代半导体材料SiC（碳化硅）项目,　目前已大规模用于车载电源,有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车，预计2023年采用SiC基半导体全媔替代硅基半导体（如硅基IGBT）引领下一代电动车芯片变革。

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