作為全球最大的IGBT供應(yīng)商，英飛凌（Infineon）的一舉一動(dòng)備受關(guān)注。近日的進(jìn)博會(huì)上，英飛凌宣布將新增在華投資，擴(kuò)大無(wú)錫工廠的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管芯片）模塊生產(chǎn)線。而擴(kuò)產(chǎn)后的無(wú)錫工廠將成為英飛凌最大的IGBT生產(chǎn)基地之一。

英飛凌科技CMO Jochen Hanebeck在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)媒體表示：“無(wú)錫工廠升級(jí)擴(kuò)能，將幫助英飛凌鞏固其在全球IGBT業(yè)務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)地位?！毖酝庵?，這將鞏固英飛凌的技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)，以加大在國(guó)內(nèi)的投資應(yīng)對(duì)中國(guó)各公司的挑戰(zhàn)。

因?yàn)?，隨著國(guó)內(nèi)新能源車市場(chǎng)逐漸成熟，中國(guó)公司也在迅速崛起，株洲中車時(shí)代、比亞迪半導(dǎo)體、士蘭微電子、華微電子、華潤(rùn)微等，競(jìng)爭(zhēng)開始激烈起來(lái)。

巨頭之路

英飛凌是一家德國(guó)企業(yè)，在汽車半導(dǎo)體行業(yè)排名第二，內(nèi)設(shè)四大部門：汽車IGBT、電源管理PMM、工業(yè)類IGC、智能芯片DSS。英飛凌最主要的業(yè)務(wù)是IGBT，根據(jù)行業(yè)專家介紹，目前其車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品銷售份額市場(chǎng)占比約44%，工業(yè)級(jí)產(chǎn)品約18%。

從營(yíng)收方面來(lái)講，得益于汽車、動(dòng)力和傳感器系統(tǒng)業(yè)務(wù)的支撐，英飛凌今年第四財(cái)季（7~9月）較上季度上漲14.5%，達(dá)到24.9億歐元（約29.45億美元），而去年同期為20.6億歐元。不過，其凈利潤(rùn)同比下降32.3%，為1.09億歐元（約1.29億美元）。總的來(lái)說，其業(yè)務(wù)在飛速發(fā)展。

說到IGBT，據(jù)IHS Markit統(tǒng)計(jì)，IGBT占驅(qū)動(dòng)電機(jī)成本的一半、整車成本的7%-10%，可以是影響車輛扭矩和最大輸出功率的關(guān)鍵零部件。據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，到2030年，一輛智能電動(dòng)汽車的電子元器件成本將會(huì)占到整車成本的50%。2025年汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有望超過1000億美元，占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的比例有望達(dá)到15%?？梢哉f，IGBT的潛力無(wú)限。

但是，由于IGBT生產(chǎn)需要的技術(shù)高，前些年一直壟斷者歐美和日本的廠商手里，比如德系的英飛凌和賽米控，日系的富士和三菱。直到近年，國(guó)產(chǎn)的比亞迪和斯達(dá)半導(dǎo)等，才實(shí)現(xiàn)了部分領(lǐng)域的突破。

英飛凌是全球極少數(shù)采用IDM（Integrated Device Manufacturing）模式的垂直整合制造商，包含電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試以及投向消費(fèi)市場(chǎng)全環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)，擁有自己的晶圓廠、封裝廠和測(cè)試廠。

今年4月16日，英飛凌以90億歐元成功收購(gòu)美國(guó)同行賽普拉斯（Cypress）。由此，英飛凌一舉超過老對(duì)手恩智浦（NXP），成為了全球業(yè)務(wù)最全面、體量最大的汽車半導(dǎo)體巨頭。未來(lái)，“新英飛凌”將重點(diǎn)聚焦新能源汽車、自動(dòng)駕駛及汽車舒適性配置三大領(lǐng)域。

目前，英飛凌的工廠布局為：德國(guó)兩個(gè)工廠，德累斯頓晶圓廠和瓦爾施泰因封裝廠。匈牙利有一個(gè)封裝廠，一個(gè)12英寸晶圓廠菲拉赫工廠在建，預(yù)計(jì)2021年年初投產(chǎn)。馬來(lái)西亞，則是晶圓和封裝一起的工廠，分兩期建設(shè)。新加坡有一個(gè)測(cè)封廠。

國(guó)內(nèi)，英飛凌有3個(gè)工廠，包括早在1995年在無(wú)錫高新區(qū)設(shè)立的第一家企業(yè)——英飛凌科技（無(wú)錫）有限公司。2015年，英飛凌在無(wú)錫增資，設(shè)立了英飛凌半導(dǎo)體（無(wú)錫）有限公司，生產(chǎn)IGBT模塊。2017年，英飛凌還設(shè)立英飛凌無(wú)錫能力創(chuàng)新中心。此外，英飛凌還有蘇州存儲(chǔ)器工廠，以及北京stark套件風(fēng)電變流器組裝工廠。

研發(fā)方面，英飛凌今年在上海成立了一個(gè)全新的工業(yè)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)，面向光伏、充電樁、電動(dòng)大巴等本土客戶，開發(fā)定制化半導(dǎo)體模塊。而定制化半導(dǎo)體模塊未來(lái)也將在無(wú)錫工廠投產(chǎn)。英飛凌還在深圳建設(shè)了新的能力中心，面向智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)。

英飛凌的野望

從技術(shù)上來(lái)說，英飛凌的車規(guī)級(jí)IGBT芯片處于3代、4代，7代產(chǎn)品什么時(shí)候出臺(tái)，目前還沒有確切的信息。

科普一下，英飛凌的3代、4代芯片不同于日系6代、7代芯片，其4代芯片相當(dāng)于日系的6代和7代。英飛凌3代芯片產(chǎn)品應(yīng)用已有15~20年，4代產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)發(fā)售也已超10年，技術(shù)成熟。

業(yè)內(nèi)人士介紹，3代、4代芯片和7代的差別主要在于結(jié)溫和工藝上的改變。3代芯片的最高結(jié)溫是150攝氏度，4代芯片是175攝氏度，而第7代芯片能達(dá)到200攝氏度，結(jié)溫的提升主要來(lái)源于芯片技術(shù)的升級(jí)和綁定線的變化，同時(shí)第7代芯片的工藝又進(jìn)行了優(yōu)化和升級(jí)。

英飛凌目前市場(chǎng)上應(yīng)用較高的車規(guī)級(jí)產(chǎn)品包括HP1和HP2，HP1是老產(chǎn)品，HP2是近四、五年推出的升級(jí)產(chǎn)品，主要在電流和功率方面有所增加。2019年12月，無(wú)錫工廠HP Drive也正式批產(chǎn)，也是一個(gè)標(biāo)志性的事件。

據(jù)英飛凌科技大中華區(qū)高級(jí)副總裁兼汽車電子事業(yè)部負(fù)責(zé)人曹彥飛透露，現(xiàn)階段英飛凌在IGBT方面正主推的是一項(xiàng)叫做EDT2（電力動(dòng)力總成）的技術(shù)，目前已在相關(guān)產(chǎn)品中應(yīng)用。比如英飛凌將在無(wú)錫工廠IGBT模塊生產(chǎn)線生產(chǎn)的HybridPACK ?雙面冷卻模塊，就使用了EDT2技術(shù)。這種技術(shù)，可在10~150 kW的功率范圍內(nèi)將逆變器的效率提升到98%以上。

此外，英飛凌還將在無(wú)錫擴(kuò)產(chǎn)的IGBT模塊生產(chǎn)線生產(chǎn)用于風(fēng)電、光伏及眾多工業(yè)應(yīng)用的EasyPACK? 1A/2A模塊和1B/2B模塊，用于家電和工業(yè)等領(lǐng)域的CIPOS? Mini智能功率模塊 (IPM）等功率模塊器件。

從技術(shù)水平來(lái)講，以工業(yè)級(jí)IGBT為例，英飛凌的IGBT與國(guó)產(chǎn)IGBT相比，上機(jī)使用一年不良率在5‰左右，國(guó)產(chǎn)約3%。這是國(guó)產(chǎn)IGBT與英飛凌這樣的進(jìn)口IGBT的一個(gè)重要差別，也就是“進(jìn)口更看重質(zhì)量，國(guó)產(chǎn)有成本優(yōu)勢(shì)?！倍囈?guī)級(jí)IGBT的功率循環(huán)周次、熱循環(huán)周次、抗震性相對(duì)工業(yè)級(jí)IGBT要求要高5~10倍，其成本和技術(shù)也比工業(yè)級(jí)模塊高。

從開發(fā)周期而言，進(jìn)口車規(guī)級(jí)IGBT從設(shè)計(jì)概念到產(chǎn)品上線一般需三年左右（其中可靠性試驗(yàn)需一年半左右），而國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品上線耗時(shí)一般在一年左右。據(jù)行業(yè)人士在媒體上透露，比亞迪的汽車IGBT產(chǎn)品跳過了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的可靠性實(shí)驗(yàn)階段，直接進(jìn)行車試，遇到問題當(dāng)場(chǎng)改進(jìn)。不過是否如此，需要驗(yàn)證。

目前，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)汽車市場(chǎng)IGBT份額英飛凌占70%左右，其次是比亞迪占15%左右，富士占6%，三菱也有一定的份額約為3%，其他廠商占6%?？梢哉f，英飛凌的優(yōu)勢(shì)是壟斷性質(zhì)的。

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此外，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，車規(guī)級(jí)IGBT在應(yīng)用方面，目前從電機(jī)功率上可分為兩部分，其中大功率285V以上的，如336V、360伏，屬于A00或A0級(jí)的，份額占比約80%。那么，如果電控部分用20kW的IGBT模塊，大概需要1~3個(gè)。

由于目前IGBT材料是硅半導(dǎo)體，已應(yīng)用20余年，其潛力基本發(fā)揮到極致，最高耐壓為6500伏，最大電流為3600安，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更大突破。所以，未來(lái)SiC碳化硅半導(dǎo)體在一定領(lǐng)域和行業(yè)，包括電動(dòng)汽車，會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)硅半導(dǎo)體的較大替換。記者在相關(guān)的文章《比亞迪的IGBT真的很牛？》中有所闡述。

總的來(lái)說，英飛凌此次無(wú)錫工廠的擴(kuò)產(chǎn)，一方面在本土化方面加速，讓產(chǎn)品成本迅速降低，但是另一方面，也給對(duì)手施加巨大的壓力。未來(lái)，IGBT又有一番精彩的對(duì)抗了。

文/王小西

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