车企如何「角力」功率模块？

时间: 2024-10-08 20:30:47 |   作者: 产品品牌

　　800V高压快充技术的普及，成为了新能源汽车产业高质量发展的一个“爆点”变量。与此同时，800V和SiC的相辅相成，让车企对于SiC芯片的使用逐步跟进。

　　加之，汽车市场新一轮的价格战已然打响，而功率半导体作为汽车电动化的重要增量器件，车企的布局重心也逐渐向功率半导体领域倾斜。

　　作为“上车”应用的上一个产业链层级，模块环节一直也是车企抢占的“新高地”。部分车企通过股权合作、自建自研等方式，以达到产业链延伸整合的目的，进而稳产、降本。

　　为加速寻找更广阔的增量市场，同时规避部分风险，部分车企正加速与功率模块企业匹配，通过股权合作、成立合资公司等方式，联合入局，加速“绑定”。

　　“先驱者”当属上汽，2018年3月，上汽和英飞凌成立合资企业上汽英飞凌汽车功率半导体（上海）有限公司。

　　上汽英飞凌基于英飞凌产品支持，上汽新能源汽车的核心部件IGBT功率半导体模块由上汽英飞凌全力保障供给。与此同时，英飞凌目前正在积极扩大其SiC制造能力，预计到2027年，英飞凌的SiC制造能力将增长十倍，其目标是在本十年末达到30%的市场份额。

　　无独有偶，2019年，东风公司与株洲中车时代半导体在武汉合资成立智新半导体有限公司，主要是做车规级功率半导体模块的研发、制造及销售。历时两年，2021年7月，年产30万只的IGBT生产线正式投产，这也是国内首条IGBT模块全自动化封测流水线 亿元的功率模块二期项目持续推进，该项目一方面优化现有产线，提高IGBT模块产量，另一方面开辟两条全新产线，按订单需求生产IGBT模块及碳化硅功率模块，到2025年，每年可为东风新能源汽车生产提供约120万只功率模块。

　　2023年11月，首批采用纳米银烧结技术的碳化硅模块从智新半导体二期产线顺利下线，完成自主封装、测试以及应用老化试验。

　　据悉，智新半导体碳化硅模块项目基于东风集团“马赫动力”新一代800V高压平台，项目于2021年进行前期先行开发，2022年12月正式立项为量产项目。

　　除此之外，株洲中车时代半导体还与广汽部件共同投资成立广州青蓝半导体有限公司，主要围绕新能源汽车自主IGBT领域开展研发技术和产业化应用。

　　2023年12月，广州青蓝IGBT项目（一期）全面投产。该项目计划总投资4.63亿元，一期规划产能为年产40万只汽车IGBT模块；二期规划产能为年产40万只汽车IGBT模块，计划2025年投产。项目全部完成后，可实现总产能80万只/年。

　　长安同样“不甘示弱”，旗下品牌深蓝汽车与斯达半导体组建了一家全新合资公司——重庆安达半导体有限公司。双方将围绕车规级功率半导体模块开展合作，共同推进下一代功率半导体在新能源汽车领域的商业化应用。同时，此举也逐渐增强了深蓝汽车的供应链垂直整合能力。

　　值得一提的是，斯达半导体在重庆还布局建设IGBT/SiC模块项目。据悉，该项目签约落户西部(重庆)科学城，将投资建设车规级模块生产基地，实现主控制器用大功率车规级IGBT模块、车规级碳化硅MOSFET模块研发、生产和销售。

　　2019年，一汽基金领投与亿马先锋组建合资公司，并在苏相合作区设立全资子公司——苏州亿马半导体科技有限公司。新公司未来主体业务为半导体功率模块封装、电机控制器及车载充电机的研发、生产、销售。

　　该项目一期投资2亿元，注册投资的金额1亿元。亿马半导体目前已建成年产能30万个模块，10万套电源板组装产线，模块分装自动化率达到90%以上，实现IGBT和SiC模块柔性化兼容生产。

　　除此之外，2022年，中国一汽还和富士电机合资建立厂区，专门生产新能源汽车的车载功率半导体模块。

　　理想汽车创始人、董事长兼CEO李想曾表示，碳化硅电驱系统是理想汽车高压纯电平台的四个核心技术之一。

　　而理想入局芯片赛道的时间较比亚迪、蔚来、小鹏等稍晚，因此先是选择了合资的方式，同时进一步布局自研。

　　此前，理想汽车关联公司北京车和家汽车科技有限公司与湖南三安半导体有限责任公司共同成立了苏州斯科半导体有限公司，将进行碳化硅功率模块的共同开发。

　　据透露，该项目计划总投资10亿元，2024年度计划投资3.5亿元，建筑面积约1.1万平方米，投入生产设备约94台。项目建成后，将形成年产240万套碳化硅半桥模块的生产能力。

　　与此同时，理想积极布局模块自研。去年消息，理想汽车在新加坡组建团队，从事SiC功率模块的研发。招聘岗位包括总经理、SiC功率模块故障分析/物理分析专家、SiC功率模块设计专家、SiC功率模块工艺专家和SiC功率模块电气设计专家。

　　理想汽车总裁兼总工程师马东辉曾表示，理想汽车将采用深度自研、自制或成立合资厂相结合的策略，不但可以更好地保证供应、提高性能，而且有信心把碳化硅技术路线的成本降低。

　　因此，除了成立合资公司外，各家车企在自建自研这条赛道上也同样纷纷角逐，加速布局。

　　旗下的比亚迪半导体率先具备IGBT和SiC芯片的IDM设计制造能力。2020年底，比亚迪宣布自研碳化硅芯片，2021年5月扩建了模块生产线辆新车的电机控制器首次使用它自主研发制造的高性能碳化硅功率模块。

　　吉利也同样是自研布局的“佼佼者”。吉利选择外购国际零部件公司芯片与自产自研并举的决策，晶能微电子应运而生。

　　晶能微电子作为吉利科技集团旗下功率半导体公司，隶属于吉利控股集团，聚焦于新能源领域的模块研发与制造。

　　晶能微电子项目总投资50.17亿元，分两期实施。项目一期占地95.4亩，总投资21.3亿元，包括6英寸FRD晶圆制造项目和半桥模块制造项目。其中，6英寸晶圆制造项目将建设年产48万片的6英寸FRD晶圆生产线及相关配套；半桥模块制造项目以年产60万套高性能塑封半桥模块制造生产线及相关配套为建设内容。一期项目预计于2024年四季度建成。

　　此外，今年2月消息，嘉兴国家高新区SiC半桥模块制造项目签约。该项目由晶能微电子与星驱技术团队共同出资设立，重点布局车规SiC半桥模块。项目总投资约人民币10亿元，投资建设年产90万套SiC半桥模块制造生产线及相关配套，投产后预计实现年产值约12.5亿元。

　　据浙江晶能微电子有限公司CEO潘运滨透露，该项目是在去年晶能微电子投资50.17亿元建设晶圆和模块生产线基础上，联合合作伙伴，针对新的市场需求和产品类型做的新一轮扩产投资。

　　为丰富封装产品线，晶能微电子还与钱江摩托签署协议，投资1.23亿元收购后者持有的浙江益中封装技术有限公司100%股权，并于去年年底进行一期扩产。

　　布局功率半导体、垂直整合产业链，同样也是长城汽车在新能源领域的一大产业优势。

　　长城汽车旗下芯动半导体以开发第三代功率半导体SiC模组及应用解决方案为目标，自主研发，协同上下游，实现对功率半导体产业链的自主可控。

　　项目方面，芯动半导体无锡工厂已完成建设，该项目总投资8亿元，建筑面积约30000㎡，规划车规级模组年产能120万套，产品涵盖功率半导体模块、分立器件等。该项目自去年2月奠基以来，历时8个月，工厂主体完工，并于10月28日实现首条产线通线。

　　产品方面，去年11月，芯动半导体自主研发的GFM平台 750V/820A IGBT功率模块顺利装车哈弗枭龙 MAX，首次实现在新能源汽车主驱控制器中的规模化应用。

　　基于此，芯动半导体已形成平台化开发模式，在相同封装下兼容模块电流规格550A-950A，全方面覆盖功率等级80kW-200kW，并将逐步实现批量装车及量产。

　　同步开发的800V高压模块产品，采用全新封装形式，结合SiC技术应用，支持整车高压化平台需求。未来产品方面，GFM平台、SFM平台及SiC MOSFET等20余个项目都在稳步开发中。

　　作为中国最大的自主品牌汽车之一，奇瑞汽车旗下全资子公司奇瑞科技也和启迪新材料（芜湖）有限公司、弋江区政府、技术团队共同出资成立瑞迪微电子，专注于IGBT/FRD以及碳化硅MOS/SBD芯片设计、功率模块封装测试及系统应用解决方案。

　　瑞迪微占地面积128亩，一期净化间面积8000平方米，坐落于安徽省芜湖市弋江区。项目总投资8亿块钱：一期投资3亿块钱，建设高度自动化、智能化的IGBT模块封测生产线万台新能源车；二期扩建后年产能可配套200万台新能源车。

　　在碳化硅器件领域，瑞迪微电子在此前已与奇瑞汽车平台及外部驱动方案合作伙伴已展开深度合作联合开发，去年已启动导入验证，其碳化硅模块将首先进入奇瑞汽车供应链，然后逐步开展与其他车厂及系统厂商的合作，目前已准备投资规划碳化硅模块产线。

　　据透露，根据计划，瑞迪微今年将增加两条产线，和另外一条碳化硅产线万台整车配套，逐步达到200万台以上的配套能力。

　　上文我们也提到，理想在模块方面也开始布局自研。除此之外，蔚来和小鹏也早有涉足。从原先的直接购买成品芯片和模组，变成自主设计，寻求芯片工厂代工。

　　去年年底，蔚来在NIO Day上发布了另一款搭载碳化硅功率模块的车型ET9，并表示ET9采用的是蔚来自研的1200V SiC功率模块。

　　而在今年年初，芯联集成与蔚来汽车也签署了碳化硅模块产品的生产供货协议，芯联集成则成为蔚来首款自研1200V碳化硅模块的生产供应商。

　　小鹏方面，在 G6 上市保供时期，一方面使用进口SiC芯片，并由一家国产供应商做模块封装；另一方面，小鹏启动自研模块设计，与联集成共同开发。

　　据晚点Auto透露，小鹏下一代车型计划逐步导入国产碳化硅芯片和自研模块方案。芯联集成不仅做联合开发的碳化硅模组，它生产的碳化硅芯片也在测试导入中。如果导入顺利，芯联集成制造的碳化硅芯片有机会批量搭载到小鹏汽车的电驱动中。

　　当然，除了股权合作、自建自研之外，主流车企也着手在SiC领域的战略投资，加强与芯片供应商的深度合作。比如芯联集成投资设立的芯联动力，就有小鹏、上汽车企身影的参与；去年，沃尔沃汽车科技基金也投资了臻驱科技，将主要围绕碳化硅功率模块及电控整机的应用展开深入研究......

　　从更长期的目标来看，SiC慢慢的变成了群雄逐鹿之地，伴随着SiC模块环节的车企涌入，车企在稳产保供的同时，也正全力冲刺争夺市场话语权的准备。与此同时，不少车企对于产业链的延伸布局，也不止于模块方向，逐步向上，包括材料、芯片等方面。