反觀汽車(chē)行業(yè)的零配件市場(chǎng)，尤其是芯片市場(chǎng)。目前，汽車(chē)行業(yè)新能源與智能化的發(fā)展趨勢(shì)大熱，被廣泛看好，這也導(dǎo)致2017年半導(dǎo)體芯片價(jià)格飛漲。現(xiàn)在，平均每輛汽車(chē)裝載8個(gè)汽車(chē)芯片，未來(lái)將會(huì)越來(lái)越多。而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)所用的芯片幾乎全靠進(jìn)口。
其中，以新能源汽車(chē)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中的芯片為例。眾所周知，新能源車(chē)區(qū)別于傳統(tǒng)車(chē)最核心的技術(shù)就是“三電”：電池、電驅(qū)、電控。而新能源車(chē)的電控除了傳統(tǒng)意義上的整車(chē)控制器還包括電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)等。電機(jī)電控核心組件如IGBT 芯片的技術(shù)能力也從根本上決定了電控系統(tǒng)的整體技術(shù)水平。
1、IGBT芯片在新能源汽車(chē)制造中的重要性
IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷渥饔檬墙涣麟姾椭绷麟姷霓D(zhuǎn)換，同時(shí)IGBT還承擔(dān)電壓的高低轉(zhuǎn)換的功能：外界充電的時(shí)候是交流電，需要通過(guò)IGBT轉(zhuǎn)變成直流電然后給電池，同時(shí)要把220V電壓轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾妷阂陨喜拍芙o電池組充電。電池放電的時(shí)候，通過(guò)IGBT把直流電轉(zhuǎn)變成交流電機(jī)使用的交流電，同時(shí)起到對(duì)交流電機(jī)的變頻控制，當(dāng)然變壓是必不可少的。IGBT是功率半導(dǎo)體器件，可以說(shuō)是電動(dòng)車(chē)的核心技術(shù)之一，IGBT的好壞直接影響電動(dòng)車(chē)功率的釋放速度。
目前，IGBT大約占電機(jī)控制器總成本的40%以上，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)占整車(chē)成本的15%～20%，也就是說(shuō)IGBT占整車(chē)成本的7%～10%，是電動(dòng)車(chē)?yán)锍姵赝庾畎嘿F的部件。
2、我國(guó)新能源汽車(chē)IGBT市場(chǎng)現(xiàn)狀及與國(guó)外廠商的技術(shù)差距
目前，我國(guó)車(chē)用IGBT技術(shù)才剛剛起步，芯片和模塊在國(guó)內(nèi)尚未完全形成產(chǎn)業(yè)布局。為此，我國(guó)新能源汽車(chē)IGBT產(chǎn)品98%以上采用國(guó)外進(jìn)口，進(jìn)口費(fèi)用極高。
而國(guó)內(nèi)在電機(jī)、電控領(lǐng)域的自主化程度仍遠(yuǎn)落后于動(dòng)力電池領(lǐng)域的研發(fā)和生產(chǎn)。如IGBT芯片等仍不具備完全自主生產(chǎn)能力，具備系統(tǒng)完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整車(chē)企業(yè)和零部件企業(yè)仍是少數(shù)。
上表列出了我國(guó)IGBT技術(shù)較為先進(jìn)的企業(yè)，其中符合新能源汽車(chē)配套條件的只有一兩家，而且其在技術(shù)成熟度和先進(jìn)性上，做得還仍然不夠。IGBT目前已經(jīng)發(fā)展到7.5代，第7代由三菱電機(jī)在2012年推出，三菱電機(jī)目前的水平可以看作7.5代，我國(guó)目前停留在第三代水平上，差距較大。
3、國(guó)內(nèi)企業(yè)自主開(kāi)發(fā)的瓶頸
未來(lái)，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)用IGBT市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到百億級(jí)。新能源汽車(chē)能否有效的降低成本、整車(chē)能源效率能否提升等等，均與IGBT模塊息息相關(guān)。由于我國(guó)電機(jī)控制器大部分元器件都采用進(jìn)口，采購(gòu)成本相比國(guó)外高2～3倍，導(dǎo)致我國(guó)電機(jī)控制器的成本比國(guó)外高1.2～1.8倍。其中，采購(gòu)成本占比最高的就是IGBT產(chǎn)品。
然而，對(duì)于我國(guó)的汽車(chē)電子生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，車(chē)用IGBT芯片的自主生產(chǎn)還有很大的困難。它將直接與汽車(chē)的安全性相關(guān)，因此對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、功能的要求也是非常嚴(yán)苛的。要在承受高溫，高壓，震動(dòng)和有水等環(huán)境條件下仍能保證高精度和準(zhǔn)度，其技術(shù)門(mén)檻是非常高的。行業(yè)內(nèi)嚴(yán)格的汽車(chē)召回制度也逼迫廠商提高汽車(chē)芯片質(zhì)量的門(mén)檻。
只有通過(guò)國(guó)際相關(guān)質(zhì)量管理體系認(rèn)證的零部件企業(yè)才能進(jìn)入整車(chē)配套體系，具備供應(yīng)商基本資格。認(rèn)證程序龐雜，認(rèn)證周期漫長(zhǎng)。一般從意向到批量供貨需要10余項(xiàng)認(rèn)證流程，認(rèn)證周期一般最短需18個(gè)月。此外，即使拿到資格，也只能等待新品產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)會(huì)。
消費(fèi)性產(chǎn)品的產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)，一般IC設(shè)計(jì)業(yè)者早已駕輕就熟，而近幾年，隨著汽車(chē)市場(chǎng)逐步走向車(chē)聯(lián)網(wǎng)、電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域，需要更多駕駛資訊輔助整合系統(tǒng)，也讓國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)業(yè)者找到進(jìn)入市場(chǎng)的敲門(mén)磚。然而，消費(fèi)性電子產(chǎn)品而言，產(chǎn)品壽命設(shè)計(jì)約1～3年為替換周期，但車(chē)用電子則要看到10～15年的生命周期。如何尋找有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室，協(xié)助客戶了解車(chē)規(guī)，制定相對(duì)應(yīng)的AEC-Q100/101/200驗(yàn)證步驟與手法，順利進(jìn)入車(chē)廠供應(yīng)鏈，也是極為重要和困難的事。
4、能否依靠進(jìn)口彎道超車(chē)
既然自主研發(fā)、生產(chǎn)還需要時(shí)間，電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代中國(guó)真的能在汽車(chē)電子，芯片技術(shù)上依靠進(jìn)口或者“仿制”彎道超車(chē)嗎?
如果說(shuō)機(jī)械產(chǎn)品，通過(guò)反向測(cè)繪，能模仿80%，可到了電控產(chǎn)品，就真的很難“山寨”了。外形工藝上的學(xué)習(xí)如果還比較初級(jí)的話，對(duì)于核心技術(shù)的精準(zhǔn)把控確實(shí)不是一時(shí)半刻就可以掌握的了的。
或許有人說(shuō)，那可以先依靠進(jìn)口，現(xiàn)在中國(guó)依靠進(jìn)口已經(jīng)是全球最大的新能源汽車(chē)市場(chǎng)了，各項(xiàng)成績(jī)也都不錯(cuò)。但是想到開(kāi)篇的“先例”是不是又不禁一身冷汗。美國(guó)制裁一個(gè)中興就已經(jīng)風(fēng)聲鶴唳，如果對(duì)中國(guó)進(jìn)口IGBT實(shí)施制裁，會(huì)有什么后果?最近貿(mào)易戰(zhàn)也是如火如荼，裝配IGBT的汽車(chē)是居民日用消費(fèi)品，一旦對(duì)中國(guó)禁運(yùn)，中國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)怎么辦?彎道超車(chē)大概不是最要緊的問(wèn)題了，如何正常生產(chǎn)，如何生存可能就變成了頭等大事。
全球的汽車(chē)廠商中豐田是全球唯一一個(gè)能自產(chǎn)IGBT的企業(yè)。隨著中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，不斷觸碰國(guó)外好的資源，占有市場(chǎng)的同時(shí)，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，沖突只會(huì)越來(lái)越頻繁、越來(lái)越劇烈，如果IGBT成為第二個(gè)被制裁的，中國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)們要如何應(yīng)對(duì)?
5、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力 實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化才是王道
國(guó)內(nèi)已有不少芯片廠商，但具備生產(chǎn)汽車(chē)級(jí)IGBT的公司并不多。而且前期的開(kāi)發(fā)及驗(yàn)證期漫長(zhǎng)，中國(guó)業(yè)者都習(xí)慣即時(shí)上市的運(yùn)作模式，缺乏耐心。
習(xí)近平主席也在最近召開(kāi)的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第二次會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，關(guān)鍵核心技術(shù)是國(guó)之重器，對(duì)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、保障國(guó)家安全都具有十分重要的意義，必須切實(shí)提高我國(guó)關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力，把科技發(fā)展主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手里，為我國(guó)發(fā)展提供有力科技保障。
新能源汽車(chē)的安全性問(wèn)題，一直是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)工作之一， 在展望新能源汽車(chē)快速發(fā)展的同時(shí)，我們須認(rèn)識(shí)到，穩(wěn)定、高效、安全、可靠的電池管理系統(tǒng)(BMS)產(chǎn)品，是保障電動(dòng)汽車(chē)的正常運(yùn)行的關(guān)鍵，而電池管理芯片是核心，只有芯片的國(guó)產(chǎn)化，我國(guó)新能源汽車(chē)才能擁有可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。
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