比亞迪半導體總經理陳剛:汽車的生態遠遠大于手機生態

袁遺說科技 2024-05-24 12:58:44

5月23日,在第26屆集成電路制造年會暨供應鏈創新發展大會(CICD)上,比亞迪半導體股份有限公司總經理陳剛對于汽車集成電路市場是否供大于求的問題進行了回答,並且分享了比亞迪半導體目前的上車情況。

他表示,新能源汽車賽道的半導體市場還遠遠地供不應求。在這次會議上我們拿到了很多的信息:

車規半導體的市場即將跨入10000億規模自主研發的首款功率半導體芯片,現已裝車超600萬輛比亞迪·漢是全國首個搭載碳化硅的車型,現已裝車超50萬輛比亞迪方程豹全系采用比亞迪碳化硅技術在車規級MCU領域,比亞迪目前已經累計裝車超億顆三大件已經上車,洗衣機也許很快就會上車了,娛樂汽車也會馬上來了

在4、5年前,國內新能源汽車還比較少見,到現在廣州、深圳、北京的道路上,擡眼就可以看到新能源汽車。在新能源汽車的賽道上,中國毫無疑問是市場容量最高的、創新最前沿的國家。

從數據來看,2020年到2023年之間,中國新能源汽車的滲透率從5%,提升到34.5%。到2023年,有三分之一的汽車已經是新能源汽車。在2024年剛過去的4月份,新能源汽車的滲透率已經到了47%~48%,已經接近甚至快要超過傳統的燃料汽車。陳剛預測,2025年滲透率將會達到60%。

很多人認爲,國內新能源汽車高速發展,是由于政府的推動力。但比亞迪作爲參與的企業,表示這只是不重要的因素之一,最重要的因素是:中國新能源汽車的創新的基因,已經深深地紮在參與新能源汽車的所有研發工程師的心裏。比亞迪汽車的技術叠代,從2018年的IGBT 4.0到DiLink技術,再到最近發布的易四方技術平台,顛覆了傳統機械動力讓汽車更安全、更高效。

對于集成電路如何在比亞迪上運用,比亞迪提了三個關鍵詞:高效、智能、集成。陳剛判斷到,新能源汽車電動化的上半場基本告一段落,全球已經完全相信以锂離子電池爲代表的儲能電池,在新能源汽車上的廣泛應用。現在到了下半場,應該擁抱智能化時代。智能化時代的推動,將創造車規級半導體巨額市場增量。

目前智能化發展尚未完全成熟,全球車規半導體市場在5,000億到6,000億之間。隨著智能化的發展,電動汽車上單車半導體的價格將超過了1萬元,目前全球市場大概9000萬的乘用車和專用車。因此,車規半導體的市場即將跨入萬億規模。

智能化需要大量應用半導體,包括大量的傳感器、計算芯片、功率芯片、基礎芯片等。因此,發展新能源汽車,必須要掌握核“芯”技術,實現自主可控。比亞迪歡迎更多大陸本土半導體企業參與車規半導體的研發。陳剛表示,以半導體爲基礎,電動化與智能化螺旋式發展,相輔相成。

比亞迪新能源汽車整體解決方案,掌握自主芯片技術,8大核心應用系統,覆蓋80%車用半導體。這裏陳剛也提到,把車作爲一個生態,想象空間還是很大的,現在三大件已經上車,洗衣機估計過段時間也會上車了;在安全性做好的前提下,馬上出來的就是娛樂汽車。汽車的生態遠遠比手機生態更大。

功率半導體是電動化的關鍵技術,比亞迪量化5個指標:更高電流密度、更高集成度、更高可靠性、更低損耗、更低成本。他也提到,自主研發車規級功率器件有四大技術難點:

第一,芯片技術工藝特殊複雜。芯片設計方面,需要綜合考慮多個可能矛盾或存在相關性的參數,同時需考慮工藝實現性。晶圓制造方面,特殊工藝如高能注入、溝槽蝕刻、壽命控制薄片處理等遠超常規微電子工藝的要求,需減薄至100um以下完成注入、蝕刻、退火、金屬化等工藝。

第二,封裝技術遠高于工業要求。抗震性要求、小體積要求、失效率目標要求0 PPM、功率循環及抗冷熱沖擊能力都有要求。

第三,測試認證要求高。最低需滿足AECQ101和AGG324等器件級認證標准;通過複雜的汽車OTS驗證,極限工況驗證、冬季/夏季試驗,路試等。

第四,品質控制要求高。有IATF16949、VDA等質量管理體系,嚴格的設計、生産品質控制和必要的老化篩選。

這也能夠理解,中國車規級半導體的占比全球不到5%,這是與我國的集成電路地位不相匹配的。陳剛分享到,全球的十大車規半導體沒有一個在中國。出現這樣不匹配的原因在于,其他行業短平快、回錢快、利潤好,但車規半導體需要2-4年的長期驗證。但陳剛也提到,汽車産業鏈一旦進入,往後的10年、20年所獲得的高附加值,也都是穩定可觀的。

比亞迪深耕功率器件20年,全自主研發新能源汽車主電機驅動功率器件。目前已經推出了IGBT 6.0,主要性能達到國際領先水平。相較市場主流芯片,電流密度提升25%,綜合損耗降低20%。此外,自主研發的首款功率半導體芯片,現已裝車超600萬輛。

對于碳化硅(SiC)技術,比亞迪認爲下一代的新能源,汽車動力的最強勁的來源是來源于碳化硅。SiC相比于Si材料優良的性能,使得SiC MOS在新能源汽車電機驅動上帶來明顯的效率提升。目前,比亞迪SiC 3.0具有高密度平面柵技術和高可靠工藝關鍵工藝,主要性能達到國際先進水平。比亞迪·漢是全國首個搭載碳化硅的車型,現已裝車超50萬輛,比亞迪方程豹全系采用比亞迪碳化硅技術。

智能化創造車規級半導體巨額市場增量。智能傳感器的技術趨勢朝著高清、高速、智能發展;智能控制IC也逐漸成爲汽車智能化核心技術。在車規級MCU領域,比亞迪目前已經累計裝車超億顆。

陳剛分享到,今年比亞迪半導體所承接的比亞迪新能源汽車的創新型項目大概有70-80個,比亞迪希望能夠和國內學校、企業深度融合。比亞迪始終秉承著:量産一代、儲備一代、研發一代的研發理念。

從芯片設計、材料設備、晶圓制造、封裝測試、研究院、高校、整車零部件等,“芯”生態上下遊産業鏈協同合作、融合發展。讓新能源汽車在加快研發進度、縮短驗證周期、産品性能最優化、産品可靠性以及供應鏈的供應安全方面共同努力。

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