中國IGBT雙雄的進(jìn)擊之路

在中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一陣又一陣的缺芯哀嚎中，比亞迪顯得鶴立雞群。

今年2月，上汽在春節前公布了一份極為難看的產(chǎn)銷(xiāo)月報：1月銷(xiāo)量相比上月下降了接近一半，合資品牌大眾缺芯的漣漪效應超出供應商預計。緊接著(zhù)，工信部奔走于各大關(guān)鍵外資供應商之間傾力協(xié)調。對此頗為關(guān)切的投資者專(zhuān)門(mén)致電比亞迪，對方硬氣的回應到，“缺芯”問(wèn)題對比亞迪沒(méi)有任何影響，目前IGBT芯片已運用在各產(chǎn)品線(xiàn)上，未來(lái)還將會(huì )不斷向外界提供。

今年4月，蔚來(lái)在電話(huà)會(huì )中坦言，缺芯的影響會(huì )持續到下一季度才可緩解。與此同時(shí)，比亞迪半導體正在西安研發(fā)中心籌劃一場(chǎng)留有懸念的發(fā)布會(huì )，主角是IGBT 6.0芯片。相比于頻發(fā)新車(chē)的新勢力，比亞迪無(wú)疑將車(chē)圈發(fā)布會(huì )又提升了一個(gè)檔次。

與比亞迪半導體一同頻頻出鏡的IGBT芯片，是決定新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展走向的“戰略物資”。

IGBT芯片，這個(gè)拗口的詞指的是什么？

一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)車(chē)電池儲存的是直流電，電機用的是交流電，功率芯片，充當了其中電流性質(zhì)轉換的橋梁。得益于獨特的電路結構和工藝，IGBT芯片，成為橋梁中最為堅實(shí)的一座。相比于傳統的電力處理的功率芯片，IGBT轉換效率高，發(fā)熱小，故障率低，能承受高電壓。

裝上高功率的IGBT，電動(dòng)車(chē)便能擁有數秒內加速至100公里每小時(shí)的“飆車(chē)”體驗。

要在狹小的車(chē)身空間、異常的高低溫和劇烈顛簸的環(huán)境下發(fā)揮作用，IGBT需通過(guò)極難的車(chē)規級認證：最大的溫差環(huán)境、長(cháng)達15年的工作壽命、不能有不良品。于是，車(chē)輛使用要求的高安全門(mén)檻決定了，耗時(shí)兩年及以上的車(chē)廠(chǎng)認證，成為市場(chǎng)競爭的核心。

在這樣一個(gè)中國玩家幾乎沒(méi)有存在感的領(lǐng)域，從寧波起家的比亞迪半導體，與比鄰而居的嘉興斯達半導，在新能源汽車(chē)行業(yè)狂飆突進(jìn)的十年，一同占據了中國新能源汽車(chē)市場(chǎng)IGBT用量的36%，可以稱(chēng)之為“三分天下有其一”了。根據research and markets的報告，在英飛凌49.2%的市場(chǎng)占有率后，便是比亞迪半導體的20%和斯達半導的16.6%。

考慮到德、日、美三國廠(chǎng)商在21世紀的頭十年幾乎壟斷了所有的IGBT供應，IGBT雙雄創(chuàng )造了新能源汽車(chē)領(lǐng)域關(guān)鍵部件國產(chǎn)化的驕人戰績(jì)。

本文旨在回顧新能源汽車(chē)行業(yè)IGBT市場(chǎng)的十年變革，并嘗試回答以下三個(gè)問(wèn)題：

1. 中國IGBT雙雄是如何突破壟斷重圍的？

2. 國產(chǎn)化替代究竟是如何發(fā)生的？

3. 新十年的行業(yè)變局在如何展開(kāi)？

01 “長(cháng)三角式”突圍

IGBT的壟斷由來(lái)已久。

其一，從芯片的分類(lèi)來(lái)講，IGBT屬于電力電氣處理相關(guān)的功率類(lèi)，而凡是與電有關(guān)的芯片，向來(lái)是那些在電氣工業(yè)革命中崛起的發(fā)達國家的禁臠。這類(lèi)芯片需要同時(shí)兼顧電磁學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)等諸多科學(xué)領(lǐng)域，德日美三國經(jīng)過(guò)上百年的積淀，科學(xué)體系與老師傅經(jīng)驗早已融會(huì )貫通。

其二，隨著(zhù)IGBT適用的行業(yè)范圍不斷擴大，那些掌握核心芯片技術(shù)與產(chǎn)能的巨頭公司創(chuàng )造出了一種更聰明的方法來(lái)鞏固市場(chǎng)地位：把部分芯片外供給經(jīng)驗豐富的模塊封裝廠(chǎng)，令他們維護那些零散的長(cháng)尾客戶(hù)，雙方一同制作模塊供應市場(chǎng)。

德系的英飛凌與賽米控，日系的三菱與威科，緊緊的綁定在一起。這種類(lèi)“主體～從屬”的市場(chǎng)架構，實(shí)際上有效劃定了彼此的責任與風(fēng)險：主體公司承擔技術(shù)創(chuàng )新的最大風(fēng)險，從屬公司則深耕模塊應用，獲得承擔的那部分小風(fēng)險的固定利潤。

其三，在臺積電等中國廠(chǎng)商日益專(zhuān)注于數字芯片代工的時(shí)代背景下，原先擁有多元化業(yè)務(wù)的IGBT大廠(chǎng)，紛紛分拆其數字芯片業(yè)務(wù)，將主業(yè)聚焦于IGBT等功率芯片的一體化。隨著(zhù)英飛凌、三菱等大廠(chǎng)加強對于先進(jìn)世代技術(shù)的研究，并加速在中國市場(chǎng)圈地，壟斷格局被進(jìn)一步固化了。

正是在這一壟斷背景下，中國的IGBT雙雄幾乎同時(shí)在2008年展開(kāi)了探索，他們的選擇出奇的一致：賣(mài)模塊，而且拿的都是英飛凌芯片。

為什么英飛凌肯高抬貴手，或者說(shuō)，養虎遺患？

供給比亞迪的原因是明顯的，這是一個(gè)頗有潛力的客戶(hù)，既然他們愿意自己造模塊，那就造吧。供給斯達，則是因為創(chuàng )始人沈華早在90年代工作于歐洲，是英飛凌的老兵，擁有良好的渠道關(guān)系，斯達造模塊供向本土市場(chǎng)，實(shí)為和英飛凌結盟之舉。

但很快，在2010年左右，這兩個(gè)當時(shí)看起來(lái)不起眼的長(cháng)三角模塊工廠(chǎng)開(kāi)始了自制芯片的嘗試。

在王傳福收購來(lái)的不到兩億元的寧波爛尾芯片工廠(chǎng)，工程師鼓搗出了第一代芯片，這是比亞迪一貫的“自力更生、變廢為寶”的經(jīng)營(yíng)風(fēng)格的體現。自從比亞迪2003年收購一家瀕臨破產(chǎn)的軍工汽車(chē)企業(yè)秦川開(kāi)始，外界對王傳福的質(zhì)疑聲不絕于耳，他一直在危險游戲的邊緣瘋狂微操。

但王傳福有自己的邏輯，在他手下，中國的工人和工程師最大程度發(fā)揮了“紅利”：

比亞迪擅長(cháng)造趁手的適合大規模使用的勞動(dòng)工具，在產(chǎn)品仿制得當的前提下，比亞迪練就了強大的工程落地能力。寧波的半導體項目，沒(méi)有用上最先進(jìn)的設備，造出來(lái)的芯片性能也未必是最佳的，但是各項性能能符合整機廠(chǎng)的產(chǎn)品規格要求，目的就達到了。

與比亞迪半導體相比，留學(xué)歸國人員沈華的資本力量更是薄弱，他申請到了一項國家研究基金的數百萬(wàn)元資助，這當然不夠。新生的斯達尋求到了一個(gè)浙江民營(yíng)工廠(chǎng)老板的資金支持，“留學(xué)海歸+辦廠(chǎng)老板”，相比于上海VC界支持的一眾芯片公司。

這個(gè)長(cháng)三角組合毫無(wú)疑問(wèn)更加地氣。要辦一個(gè)模塊廠(chǎng)，除了要招攬本土的精英人才，還需組織數百個(gè)工人從事生產(chǎn)，工程師如何管理工人，是一門(mén)需要學(xué)習的學(xué)問(wèn)。

不同于自產(chǎn)自銷(xiāo)的比亞迪半導體，斯達之所以能夠推出自研芯片，有賴(lài)于上下游產(chǎn)業(yè)的支撐。

在上游的芯片制造環(huán)節，出現了第一代代工廠(chǎng)華虹半導體，為長(cháng)三角像斯達這類(lèi)的設計商提供產(chǎn)能。

在下游的應用環(huán)節，以匯川技術(shù)為首的中國公司崛起，在工廠(chǎng)不間斷電源、電梯變頻器等工控場(chǎng)景的國產(chǎn)化替代上高歌猛進(jìn)，這給了作為上游的國產(chǎn)IGBT芯片廠(chǎng)國產(chǎn)替代的機會(huì )。

但這些進(jìn)步，大都停留在IGBT最大的市場(chǎng)：新能源汽車(chē)之外，那么，斯達又是如何在新能源汽車(chē)行業(yè)實(shí)現替代的？

這就要從IGBT和新能源整車(chē)廠(chǎng)之間的商業(yè)模式說(shuō)起了。

02 穿****國產(chǎn)替代

從IGBT供應商到汽車(chē)整機廠(chǎng)，中間隔了一層電控廠(chǎng)商。

IGBT模塊和電路板、傳感器、電容等被整合進(jìn)電機控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)電控）中，然后由電控發(fā)揮電力轉換、傳輸與分配的功能。

特斯拉的電控板上，焊上了IGBT、傳感器、電容等各類(lèi)芯片

圍繞電控方案的整合與實(shí)現，市場(chǎng)上出現了三類(lèi)電控廠(chǎng)商：

一類(lèi)是整機廠(chǎng)自設。最典型的例子是比亞迪，在其構建的自產(chǎn)自銷(xiāo)的閉合產(chǎn)業(yè)鏈條中，半導體子公司制造出IGBT芯片封裝成模塊后，直接供給下游的電控兄弟廠(chǎng)商，這保證了比亞迪高達70%以上的供應鏈自給率，有效降低了成本。

比亞迪之后，新勢力中的蔚來(lái)出于掌控自家汽車(chē)加速體驗的目的，成立了專(zhuān)注于電驅動(dòng)系統的子公司xpt，由此開(kāi)始自研電控。

一類(lèi)是傳統的汽車(chē)零件廠(chǎng)商。最為典型的當數博世在中國成立的合資公司聯(lián)合電子，其在電控市場(chǎng)中排名前五。合資廠(chǎng)商憑借母公司在中國的長(cháng)時(shí)間經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢和廣泛的技術(shù)布局，背靠大樹(shù)好乘涼，訂單也有保證。

還有一類(lèi)是獨立的第三方廠(chǎng)商。如謀求業(yè)務(wù)轉型的匯川技術(shù)。匯川本來(lái)主營(yíng)工控與電源場(chǎng)景的電機，核心技術(shù)與新能源汽車(chē)相通，在主業(yè)國產(chǎn)化滲透率放緩之際，便與瑞士廠(chǎng)商進(jìn)行技術(shù)合作，積極謀求向新能源汽車(chē)行業(yè)的轉型。

匯川轉型的時(shí)間，正是理想、小鵬、威馬等造車(chē)新勢力突飛猛進(jìn)之時(shí)。這些新興廠(chǎng)商要整合起來(lái)一輛兼具高性能與較好成本控制的車(chē)并非易事，前兩類(lèi)電控廠(chǎng)商已有固定客源，不用發(fā)愁。

那么，只有獨立第三方廠(chǎng)商，是有很強愿意被整合到造車(chē)新勢力的供應鏈體系的。斯達之于匯川，匯川之于新勢力，都意味著(zhù)有很強競爭力的國產(chǎn)化替代：

首先，服務(wù)更強。下游要定制產(chǎn)品規格，要求上游緊密配合同步研發(fā)，國產(chǎn)公司可調撥充足的研發(fā)資源滿(mǎn)足需求；

其次，價(jià)格優(yōu)勢。在同樣的性能下，國產(chǎn)公司價(jià)格更低，虧損擴張的匯川和造車(chē)新勢力們可以盡量節約成本；

最后，供應鏈安全性更高。在貿易戰和缺芯的背景下，一個(gè)靠譜的國產(chǎn)供應商的價(jià)值不言而喻。

因而，在比亞迪半導體憑借母公司渠道優(yōu)勢迅速起量之際，斯達也借著(zhù)匯川在新勢力的接連突破，乘上了新能源汽車(chē)行業(yè)的東風(fēng)。斯達的2020年報顯示，其新能源業(yè)務(wù)收入2.1億元，裝車(chē)量達20萬(wàn)輛，同比增長(cháng)25%。

03 未來(lái)十年的行業(yè)變局

2021年5月，比亞迪公布了半導體公司的分拆上市計劃。公告顯示，比亞迪半導體在2020年度實(shí)現了14.4億元的營(yíng)收，和接近六千萬(wàn)元的凈利潤。盡管凈利潤率遠遠不及斯達半導，但絲毫不妨礙四十家風(fēng)投排著(zhù)隊給這家公司送去了高達27億元的彈****，而這基本相當于斯達半導2020年初時(shí)IPO規模的三倍還要多。

一場(chǎng)新能源IGBT大戰，才剛剛開(kāi)始。越來(lái)越多的上市公司加入了角逐的陣營(yíng)：華大半導體在2020年發(fā)布了車(chē)規級芯片，士蘭微開(kāi)發(fā)出了適用于電動(dòng)車(chē)的第五代IGBT產(chǎn)品，中車(chē)時(shí)代電氣很早收購了英國的dynex公司，技術(shù)實(shí)力強勁，并建成了國內首條8英寸車(chē)規級IGBT芯片生產(chǎn)線(xiàn)。

考慮到車(chē)規級芯片動(dòng)輒兩年起步的驗證期，IGBT雙雄自然不用顧慮這些目前還只是雷聲大雨點(diǎn)小的本土輕量級對手。

真正決定中國市場(chǎng)走向的，是那個(gè)看似溫和的德國大塊頭，英飛凌。

英飛凌在最先進(jìn)的第7代IGBT和碳化硅技術(shù)路線(xiàn)上，都占據著(zhù)統治地位。同時(shí)，這一龐然大物通過(guò)兩手抓，以期在市場(chǎng)上繼續維持優(yōu)勢：

一方面，通過(guò)并購美國國際整流器公司(International Rectifier，簡(jiǎn)稱(chēng)IR)等標的，在整合進(jìn)最先進(jìn)技術(shù)同時(shí)，也把特斯拉等跑在最前列的廠(chǎng)商牢牢吃定。最先進(jìn)的技術(shù)和應用環(huán)境，由此形成了一個(gè)源源不斷的良性循環(huán)。

另一方面，在規模甚巨的中國市場(chǎng)，英飛凌積極推進(jìn)本地化擴產(chǎn)。無(wú)錫工廠(chǎng)已成為其全球最大IGBT生產(chǎn)基地之一，與上汽合資建廠(chǎng)，也使英飛凌從一開(kāi)始就綁定了中國歷來(lái)最為優(yōu)質(zhì)的汽車(chē)大戶(hù)。

全面領(lǐng)先的技術(shù)布局，全球范圍內的資本運作，加速的本地化運營(yíng)支持，英飛凌正在悄無(wú)聲息的往新能源汽車(chē)的桌面上加大籌碼，這個(gè)龐然大物不需要斷供斯達或比亞迪半導體，也能輕松維持目前在新能源IGBT市場(chǎng)的絕對領(lǐng)先優(yōu)勢。

所以，芯片的國產(chǎn)化替代，可以走“貿、工、技”的路線(xiàn)。但是要站在創(chuàng )新之巔，彎道超車(chē)大多時(shí)候是一種抱有機會(huì )主義的****徒幻想。畢竟，當前面的人在所有的可選路徑上都是領(lǐng)先的時(shí)候，該走的路是一步都不能少的。

致謝：本文得到了資深芯片產(chǎn)品經(jīng)理俞志宏先生的支持。他早年就讀于上海交大機械與動(dòng)力工程學(xué)院，后赴美留學(xué)。2011年起，他任職國際整流器公司高級市場(chǎng)工程師，負責了特斯拉Model S電驅動(dòng)系統和IGBT方案的設計，現就職于瑞薩電子美國分部，負責電源管理和模擬芯片業(yè)務(wù)，并持有四項美國專(zhuān)利。