IGBT瑕疵事件影响现代“明星汽车”交付？乱局之下，国产IGBT迎来黄金期

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）日前，全球最大的汽车芯片供应商英飞凌出现产品瑕疵问题，致使该公司放弃了这批从今年4月初到6月初生产的IGBT芯片。据悉，这批芯片原计划将被用于韩国现代汽车旗下IONIQ 5车型付。
 
此前，有韩国媒体报道称，现代汽车正在与英飞凌及其他全球车载半导体供应商进行商讨，以谋求IONIQ 5不出现中断生产的方案。8月5日，英飞凌再一次回应了芯片瑕疵事件，该公司称，“目前这一问题已经解决，随后公司也增加了产量，截至目前产量超过了最初的计划产量。”虽然英飞凌并未对现代汽车受到的影响做出回应，不过现在看来影响可控。
 

IONIQ 5难寻替代者

根据相关报道，此次英飞凌IGBT产品瑕疵问题源于最新的制造工艺，在替代现有氮离子而注入最新工艺铝离子的过程中出现了不良现象。
 
此前有业内人士认为，由于是整个批量的报废，芯片生产加上模块化，至少需要4个月左右的时间，因此英飞凌很难在10月中旬前将问题解决。现在看来，情况并非如此。
 
IGBT作为一种能源变换与传输的功率器件，与传统的电力电子器件相比，其有很多突出的优势，比如高输入阻抗、高速开关特性、低导通损耗等，在新能源汽车的电机驱动控制系统、车载空调控制系统、充电桩等环节中有重要的应用。
 
在当前的电动汽车设计框架下，IGBT产品性能的好坏和汽车性能好坏是直接挂钩的。比如在电动汽车充电时，IGBT芯片性能决定了汽车的充电速度，其担任着交直流转换的作用，把220V标准交流电转换成电池需要的直流电。IONIQ 5作为现代BEV专用品牌IONIQ中的第一款车型，提供800V的超快速充电能力，仅需18分钟即可充满80%的电量，完成这些高性能充电表现离不开IGBT。
 
英飞凌是全球IGBT产品的主要供应商之一，也是综合类和汽车IGBT最大的供应商，根据研究机构Omdia关于2020年全球IGBT市场的统计数据，全球各厂商排名中，英飞凌占比29.3%，排名第一位。
 
在汽车产业，除少数拥有自研IGBT产品的车厂，比如丰田和比亚迪，大部分车厂的电动汽车都会用到英飞凌IGBT产品。根据英飞凌官网介绍，在车规级IGBT方面，英飞凌提供广泛且专用的符合AEC-Q101标准的汽车IGBT，电压范围为600至1200 V，电流高达160 A。
 
因此，虽然有此突发事件，并不会影响英飞凌的市场地位。
 
并且，抛开供应商的品质和地位不谈，全球在车规级IGBT方面的缺货也为现代汽车寻找新供应商带来了挑战。根据元器件分销平台此前的分享，车规级IGBT的交期已经超过了50周。IGBT供应商内部人士表示，目前车规级IGBT的供需比为1:2，超过一半的订单需要排队等待出货。
 
并且，很多业内人士也都知道安森美停止接单的消息。根据此前的市场消息，安森美车用IGBT订单已满且不再接单，虽然不排除有部分客户重复下单的可能，但其2022年-2023年产能已全部售罄。安森美深圳公司的工作人员表示：“我们对大客户都是采取直供模式，且2年一签，我们现在的产能刚好能满足已签订单的需求。目前我们今年、明年的订单都已经全部订出去了，我们现在已经不接单了。没有足够的产能，接单也无法交付，还要面临违约的风险。不仅是我们，其他主要供应商也面临这样的情况。”
 

国产IGBT迎黄金周期

在谈到此次事件影响时，英飞凌韩国工作人员表示，全球芯片短缺将在一段时间内恶化。虽然这句话没有特别指出是讲车规级IGBT，然而车规级IGBT的短缺已经是不可避免的，并且有从业人士认为，随着新能源汽车渗透比提升，车规级IGBT的缺货情况很可能超过此前的车用MCU。
 
从当前的市场情况来看，IGBT国际供应商包括英飞凌、安森美、三菱、东芝、瑞萨等厂商的产能普遍处于紧缺状态，这对国产IGBT厂商而言是一个重大的发展机遇，尤其是在新能源汽车领域。
 
根据中商产业研究院发布的《2022年中国IGBT市场市场规模及应用领域分析》，目前在我国，新能源汽车已经成为IGBT最大的下游应用，应用占比达到了31%。
 
在一辆电动汽车上，电驱动系统约占总成本的15%-20%，而电驱动接近一半的成本被用在IGBT上，因此IGBT在电动车的成本占比在7%-10%。电动汽车单车IGBT价值可达2000元，高端车型甚至超过4000元。
 
近几年，随着国内新能源汽车的大力发展，国产车用IGBT迎来重大的发展机遇。
 
当前，国内大概有25家初具规模的IGBT厂商，其中包括采用IDM模式的中车时代、比亚迪半导体、士兰微、华微电子、华润微、台基股份、扬杰科技和科达半导体；采用fabless模式的中科君芯、达新半导体、紫光微电子、无锡新节能、芯派科技；供应IGBT模组的斯达半导体（也有自研IGBT芯片）、芯能半导体、西安永电、宏微科技、威海新佳、银茂微电子、翠展微电子；制造端则是华虹宏力、上海先进、中芯国际、方正微电子和华润上华。
 
而在这25家已经初具规模的国内IGBT相关厂商中，比亚迪半导体、斯达半导体和中车时代成为国产车用IGBT的代表力量，翠展微电子则是初创企业中在车用IGBT起势比较快的一家公司。
 
根据相关统计，今年一季度英飞凌在国内市场的装机量为25.3万套，依然排名第一，斯达半导体和比亚迪半导体分别以18.2万套和16.1万套排名第二位和第三位，时代电气的出货量为10万套。目前，英飞凌依然占据领先位置，不过国产厂商增速明显，有着很猛的追赶势头。
 
从国际IGBT厂商的布局来看，未来国产IGBT厂商的主要成长压力依然是来自英飞凌，无论是从品牌力还是市场投资来看，都是如此。
 
在技术层面，英飞凌最新推出的第七代IGBT产品采用微沟槽MPT技术，而斯达半导体基于第七代微沟槽Trench Field Stop技术的新一代车规级650V/750V IGBT芯片也预计于2022年开始批量供货。不过，IGBT作为重要的工业和汽车零部件，稳定性也是一个考量，据悉英飞凌工业级IGBT上机使用一年不良率在5‰左右，而国产IGBT则在3%左右。当然，车规级有自己的标准，不过英飞凌长期以来积累的口碑依然会是国产IGBT在汽车市场做开拓时的一个阻碍。
 
其次，英飞凌在国内有很大的投资力度，比如英飞凌对无锡工厂的扩产投资。无锡工厂扩产后，成为英飞凌最大的IGBT生产基地之一，有着更加丰富的IGBT产品线，这些举动也给国产车用IGBT厂商带来更大的竞争压力。
 

写在最后

当前，汽车正处于变革的时代，这也给传统相对稳定的汽车芯片供应打开了缺口，车用IGBT供不应求给国产厂商带来一个宝贵的窗口期，加上国内新能源汽车发展大势，国产厂商有了“时势造英雄”的机会。
 
然而，英飞凌作为长期以来的车用IGBT霸主，势必会带给国产厂商最大的挑战，虽然在现代IONIQ 5供应上英飞凌出现“翻车事故”，但这对于该公司长期以来积攒的口碑损害预计有限。
 
不过，无论过往国际厂商多么强大，国产IGBT厂商都需要紧抓汽车产业变革的大机遇，在政策和资金的扶持下，持续壮大国产车用IGBT的力量。