全球汽车缺芯 比亚迪自建SiC产线

比亚迪自建SiC产线 汽车芯片大趋势

作者︰Benny

来源:添味財經Tastymoney

全球汽车芯片大缺货,汽车生产瓶颈可能会持续一季之久!车用芯片商 Analog Devices(ADI)执行长表示,这不是特定芯片短缺造成,而是汽车芯片几乎全面供不应求,增产至少需要一季时间。

12日,日本丰田汽车表示,由于半导体短缺,与中国广汽集团的合资企业﹐广汽丰田的部分生产线自1月11日以来已经停产,但并未透露停产的具体时间或受影响车型。小编跟大家跟踪汽车芯片缺什么呢?大家可以了解一下这个行业的趋势。


广汽丰田缺芯停产4天 全球多个车厂均受影响 


1月12日,据日本经济新闻报导,因全球芯元短缺,丰田汽车暂停了其合资公司广汽丰田第三条生产线。此外,丰田汽车已告知一些供应商,停产暂时将持续4天,轿车和SUV车型的产量将大受影响。

福特、飞雅特克莱斯勒、日产汽车及本田汽都表示,由于半导体短缺,他们将在本月减产,在日本的产量可能会受到半导体短缺的影响。芯片供应问题可能会限制近期汽车生产,而行业官员表示,他们正在优先考虑生产高利润的汽车。

丰田发言人 Scott Vazin 表示,芯片的短缺「绝对是一个行业问题」。他说,公司正在评估半导体的供应限制,并制定对策以最小化对生产的影响。本月份丰田预计将德州生产的坦途卡车的产量削减 40%。

美国汽车制造商福特汽车称,将关闭其肯塔基州路易维尔的组装工厂,这家工厂生产 Ford Escape 及 Lincoln Corsair SUVs,将年度休假时间提前。

克莱斯勒已经暂时关闭了安大略省布兰普顿的工厂,并关闭了墨西哥的小型 SUV 工厂,而 Volkswagen 在 12 月,表示由于短缺而面临生产放缓。


汽车芯片供应短缺 那缺什么呢?


首先,我们要了解汽车芯片大致分为三类:

第一类负责算力,具体为处理器和控制器芯片,比如中控、ADAS(高级驾驶辅助系统)和自动驾驶系统,以及发动机、底盘和车身控制等;

第二类负责功率转换,用于电源和接口,比如EV用的IGBT(绝缘栅双极型芯体管)功率芯片;

第三类是传感器,主要用于各种雷达、气囊、胎压检测。

据介绍,此次芯片短缺主要分为两种,一种是应用于ESP(电子稳定控制系统)的MCU(微控制单元)。在中国市场,一般10万元以上的车型,特别是中高端车型都会配备ESP。它是汽车主动安全系统的一部分,能起到防侧滑作用。

另一种是ECU(电子控制单元)中的MCU。ECU广泛应用于汽车各控制系统中,被喻为汽车大脑。


为什么会短缺呢?


欧洲和东南亚受新冠肺炎疫情的影响,主要芯片供应商降低产能或关停工厂的事件陆续发生,进一步加剧了芯片供需失衡,导致部分下游企业出现芯片短缺甚至断供的风险。而中国汽车市场的复苏超预期,也进一步推动了芯片需求增长。

还有,国际大车厂低估了车用芯片重要性,加上原有较大型车款库存低,需要提高产量,导致包含丰田在内,越来越多车厂已不得不削减产能。

主要车用芯片商﹐前五大MCU供应商恩智浦、英飞凌、瑞萨电子、意法半导体和德州仪器的产品面临缺货,这些产商通常将制造业务外包,而全球最大的芯片制造商,台积电未来6个月的产能已经全满。

令一个原因是,在5G技术发展推动之下,消费电子领域对芯片的需求在快速增加,芯片产能遇到挑战,抢占了部分汽车芯片的产能。

更重要的是,伴随汽车电动化、智能化、网联化程度的不断提高,车用芯片的单车价值持续提升,推动全球车用芯片的需求快于整车销量增速,这也直接造成了芯片的供需失衡。芯片对汽车越来越重要了,汽车未来会超过PC和手机,成为芯片企业最大的需求方。


Cree 新一代SiC材料和芯圆供应商


在IGBT功率器件的使用正火热之时,OEM对新一代半导体材料SiC货源的竞争已然开始。Cree本就是SiC材料和芯圆的国际大供应商,Cree变成市场争夺对象。

2018年,Cree与英飞凌签署1亿美元的长期协议,为英飞凌生产和供应Wolfspeed SiC碳化硅芯圆片。该协议显示,Cree将向英飞凌供应150 mm SiC碳化硅芯圆片,将帮助英飞凌在包括光伏逆变器和电动汽车等高增长市场扩展产品供应。Cree与一家“全球领先的电力设备公司”签署了一份价值超过8500万美元的长期战略协议,以生产和供应其Wolfspeed 150 mm碳化硅裸片和外延片。

2019年,Cree与意法半导体签署多年协议。它将为意法半导体生产和供应Wolfspeed碳化硅SiC芯圆片。该协议包括,在目前这一碳化硅(SiC)功率器件非同寻常的增长和需求时期,Cree将向意法半导体供应价值2.5亿美元的先进150mm碳化硅裸片和外延片。

特斯拉Model 3应是最早采用SiC MOSFET的电动汽车。它作为最畅销的电动汽车,正在快速刺激SiC基功率器件的应用。戴姆勒和保时捷也有意使用SiC。


比亚迪自建SiC产线 汽车芯片大趋势


作为电动汽车的核心,芯片是一定要解决的问题。除了已经为人所熟知的IGBT、SiC功率器件之外,比亚迪半导体还在MCU(微控制单元)、AC-DC、保护IC等智能控制IC,嵌入式指纹识别芯片、CMOS图像传感器、电流电压传感器等智能传感器,以及光电半导体等领域取得显著成果。

比亚迪半导体实现了从工业级MCU到车规级MCU的高难度跨级别业务延伸,2019年推出第一代32位车规级MCU芯片,批量装载在比亚迪全系列车型上,已累计装车超500万颗。

资料显示,目前SiC最大的应用市场在新能源汽车的功率控制单元(PCU)、逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等。而根据Omdia预计,2020年全球功率半导体市场规模约为431亿美元,至2024年将突破500亿美元。

比亚迪半导体对SiC的研发也从未停止,SiC生产的芯片尺寸更小、功率器件效率更高,耐温性也更高。作为新能源汽车下一代功率半导体器件核心,SiC MOSFET可使得电机驱动控制器体积减小60%以上,整车性能在现有基础上再提升10%。

据媒体报道,比亚迪半导体产品总监杨钦耀日前表示,比亚迪车规级的IGBT已经走到5代,碳化硅MOSFET已经走到3代,第4代正在开发当中。比亚迪半导体宣布自建SiC产线,预计今年落成。

据比亚迪表示,它投入巨资布局性能更加优异的第三代半导体材料SiC,有望推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年,比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控。

果然,2020年7月上市的比亚迪旗舰车型“汉”,是国内首款批量搭载SiC 功率模块的车型。


结语


汽车芯片的短缺绝对是全个汽车行业的问题。中国作为全球新车产销最大市场,已具备成熟的汽车产业链,但是像芯片这样的车用高精尖核心零部件,仍然掌握在外资企业手里。此次缺汽车芯片,再次凸显了产业链供应链自主可控的紧迫性和必要性。中国必须把创新摆发展的核心位置,还专门提到要加强基础研究,强化原始创新,要意识到加强基础研究的重要性。

比亚迪半导体作为中国率先掌握车规级核心半导体器件的企业,正持续为客户提供领先的车规级半导体整体解决方案,致力于成为高效、智能、集成的新型半导体供应商。在这种特殊的时期,也为自身车厂解决缺芯难题。

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