近年來，汽車產業除了原材量價格上漲之外，聽到最多的就是“缺芯”，一顆小小的芯片身價甚至翻了上百倍，即便如此仍然是“一芯難求”，這也導致全球各大車企都曾因為缺少芯片進而選擇減產甚至停產。但就是在這樣的大環境下，有一家車企卻能獨善其身，它就是那個連芯片都要自己造的比亞迪。
一、目前國內芯片產業現狀
半導體號稱是科技界的“原油”，沒有半導體產品，任何科技產品都沒法生產。但是，國內目前的芯片產業依然重度依賴進口，不論是汽車領域還是其他高新技術產業都受到波及。
在2021年，芯片成為我國第一大進口商品，是石油的兩倍還多，進口額近4400億美元，約2.8萬億人民幣。芯片進口額占GDP比例接近2.45%，中國每年進口集成電路的金額占中國所有進口金額的16%，也就是說每進口6塊錢的商品中，就有1塊錢是芯片，而這個數據還是在被美國制裁之后的數據。
我們確實應該感謝美國的“當頭一棒“，讓我們意識到芯片對于國家科技發展的重要性。從2019年5月華為芯片被制裁開始，中美貿易戰已經過去整整3年多的時間，國家也在近些年開始大力發展半導體產業，到2021年中國的芯片產能已達到日產10億顆，但這其中還包括了在中國設廠的境外企業，如臺積電，三星，海力士等。所以刨除掉境外企業，目前國內芯片生產依然十分落后。
其實國家早就注意到了這一狀況，并且制定了一系列方案來應對，但到目前為止，并沒有達到預期的效果。2015年《中國制造2025》計劃出爐，半導體自制，成為該計劃的重點核心產業。2025計劃中設定：到2020年，半導體自給率達到40%，2025年要達到70%。
如今已經2022年，如果將所有國內生產的芯片都算上（很多都是低端芯片），自給率也只有36％，而2019年我國芯片自給率為30%左右，也就是說兩年的時間自給率增加了6%，平均每年增加僅3%，如果按照這個增速，到2025年我國芯片自給率也僅僅達到48%，與70%自給率這個目標相去甚遠。要達到2025年70%自給率這個目標，國產芯片仍然還有很遠的路要走。所以說，目前中國的芯片生產能力不足，很容易被卡脖子，尤其是高端芯片的生產以及汽車芯片。
根據2021年中汽協數據，我國汽車芯片自給率只有5%左右，這也是為何上海疫情爆發之后，許多汽車主機廠因為缺少芯片而停產的原因所在，就是因為太過于依賴進口芯片。
二、一段芯事：比亞迪自研芯片歷史
提起比亞迪，很多人的第一印象是個汽車品牌。其實，在半導體領域，比亞迪也堪稱國產芯片“先行者”。比亞迪在2002年成立IC（集成電路）設計部，與造車和電池計劃幾乎同時起步。目前，比亞迪芯片已經在多個領域實現應用甚至是盈利。比亞迪擁有已授權專利1167 項，建立起了完整的自主知識產權體系，在芯片設計、晶圓制造、模塊封裝與測試、系統級應用測試等環節均有一定建樹。特別是在功率半導體、車規級芯片IGBT、SiC的研發方面，比亞迪有著5年打破外企壟斷，13年追平國際一流的輝煌業績。
IGBT，又稱“絕緣柵雙極型晶體管”，它像是一種承擔“開關”功能的半導體器件，通過在電子設備中的高效快速開關，完成電流類型的轉換和放電規模掌控。IGBT器件類型有很多，比如應用于高鐵領域的、航天領域的、汽車領域的，乃至工程設備領域的等等，而比亞迪聚焦的就是車規級IGBT芯片。
2009年成功研發出第一代IGBT芯片，一舉打破了國外的技術壟斷，并且在2018年，比亞迪還推出了IGBT4.0芯片。截止2020年底，比亞迪IGBT芯片累計裝車已超100萬輛，單車行駛里程超100萬公里。
目前，比亞迪已經研發成功IGBT6.0，采用了90納米工藝制程，在所有車用芯片中是最小的。與幾納米的手機芯片不同，車載芯片的技術核心是工藝的成熟度，由于其特殊的使用環境，車載芯片也不需要做到那么小，車載芯片更重視的是可靠性、耐用性以及制造成本。并且從比亞迪的招股書中可以看到，比亞迪IGBT采用IDM模式，能夠自行設計、制造與封裝。
比亞迪IGBT已經連續三年拿下車規級IGBT模塊全球第二、國內廠商第一的成績，但與排名第一的英飛凌相比，差距還是相當懸殊的。目前，英飛凌依然占據國內份額的60%-70%之間，而比亞迪則穩定在15%左右。當然，這與比亞迪長期奉行“自用優先”的發展路線也有關聯。不過，隨著比亞迪半導體的拆分上市，未來幾年比亞迪IGBT的市場表現將有巨大的上升空間。
但隨著市場對電動車型的電池容量、電機功率、充電效率和損耗的要求提高，IGBT器件受制于材料特性，性能明顯出現瓶頸，器件和車廠紛紛轉向SiC（碳化硅技術）。據研究數據顯示，在750V高壓狀態下，碳化硅（SiC）部件比相同的硅基IGBT部件能效增加8-12%，傳導損耗減少14%。此外，碳化硅可以在高頻狀態下穩定工作，得益于此，以該材料制作的控制芯片不僅可以實現更快的開關頻次（約為IGBT的5-10倍），同時開關損耗比前者下降了75%，這就為相應的軟件管理策略預留了更大的空間。 而在SiC模塊領域，比亞迪目前已經推出1200V 1040A SiC功率模塊，突破了高溫封裝材料、高壽命互連設計、高散熱設計及車規級驗證等技術難題。在2020年7月推出的比亞迪漢EV(參數|詢價)，通過配備自研的碳化硅電機驅動控制器，達成了3.9秒的0-100km/h加速時間和更亮眼的續航里程。
雖然比亞迪在SiC領域有了比較大的突破，但從全球碳化硅市場占比看，比亞迪還排不上名次。目前科銳（CREE）占據了全球45％的市場份額，日本羅姆（Rohm）的子公司SiCrystal占據20％，II－VI占13％；中國企業方面，天科合達占到5.3％，山東天岳為2.6％，目前主要的市場份額仍掌握在以美歐日為首的國家手中。 來源： 愛卡汽車網
