2021年6月17日-19日，由中國汽車工業協會主辦的第11屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。在6月19日下午舉辦的主題論壇“汽車‘芯荒’與中國對策”上，智新科技股份有限公司CTO周海鷹進行了主題發言。
我的題目叫新能源汽車之“心”，剛才講得很大一部分是計算晶片或者邏輯晶片，那是負責計算，我們叫做汽車的大腦，負責智慧化。IGBT、碳化矽強調的是功率半導體器件，更多要輸出強勁的動力，所以我們把報告題目定義為新能源汽車之心。在這裡，我會介紹一下東風智新在汽車晶片，尤其在功率器件裡面我們的一些動作。
這張是我們在網上找到的一張圖，介紹了一下傳統的燃油車和現在的智慧電動車的核心零部件比對。我們覺得，未來智慧化最好的載體在新能源汽車，尤其是在純電電動車上。大家會看到，在電動車裡面需要大量的汽車電子和電氣的器件，功率器件和邏輯晶片器件在這裡面會大量存在。
前面各位嘉賓詳細分析了計算與控制類晶片，我這裡分析一下，尤其以車規級半導體的市場情況。
2020年，純粹從汽車半導體市場來說，燃油車中芯片價值是457美元，電動汽車則達到834美元。這裡純粹只是指晶片，如果延伸到板級的汽車電子產品，價值就會更加豐富。
剛才大家談到對晶片的分類有各種型別的晶片，包括功率性晶片、控制類晶片、感測器晶片、儲存類晶片、高效能AI級晶片等。汽車未來將不僅僅是傳統的發動機+底盤+變速箱，更多將是晶片+作業系統作為核心零部件來定義汽車的特點。
分析一下晶片自主化。剛才大家有自主化不同的資料，比如佔5%、15%。我們查閱瞭解到，真正能夠做到完全自主化的汽車晶片僅佔3%左右。在全球八大汽車電子產商裡面基本上都是國外的企業，和現狀符合。國內做汽車晶片的企業非常欠缺，這就是為什麼現在強調要進入到汽車晶片領域，要進行汽車晶片的國產化替代。
分解一下汽車成本。我是做新能源汽車的，在新能源汽車裡面，除了電池以外，最大價值單元就是電控。電機控制器裡面，如果算上IGBT和MCU，就佔到價值50%，如果再算上汽車的一些電阻、電容單元，會達到70%左右。半導體及元器件已經佔到電控的核心價值。
我們公司在汽車產業鏈裡面核心是Tier 1角色。但我們也是一個電機、電控的生產廠，也是核心電驅動總成的供應商。
從這個角度來說，可以看到汽車功率半導體在汽車整體成本里麵價值是非常高的。尤其是按照未來電動車汽車發展趨勢，我們正在做800V高壓平臺電驅動平臺，為了支援快充業務，以及支援更大功率密度、高可靠，需要功率器件具有更強的效能，因此基於碳化矽和砷化鎵的新一代的汽車功率器件，我們也處於一種預研狀態。
這是我們對全球功率半導體器件做的市場預測，會看到按照國家新能源汽車整體的佈局。按照在今年上海車展上，董事長髮布的東風公司“十四五”新的戰略規劃，2025年將有100萬新能源汽車，佔據國內大概15-20%的市場份額。我們認為，新能源汽車未來發展有很大的空間，作為新能源汽車核心的心臟，IGBT等功率器件有非常大的市場空間。
對於生產環節，功率器件跟邏輯晶片也是一樣，有做晶圓的、有做foundry的、有做封裝的，有做製造的。我們公司當時也碰到“芯荒”，是指IGBT功率器件的芯荒，我們的車造出來了，但是自己沒有IGBT功率器件，這是2016、2017年發生的事情，也正是此事促使我們集團下定決心自己做IGBT的封測和國產化替代。
我們正是基於考慮到完全國產化、自主可控的資源掌控能力，合資成立了一個智新半導體公司，專注於做IGBT模組。在今年，IGBT模組已經實現量產，現在已經在集團自主機板塊的車型裡面進行大量的量產供貨。
IGBT封裝技術簡單介紹一下，它有兩種核心的封裝模式。一個是6in1的IGBT模組方式，還有一種單管的方式。我們採用的是6in1的封裝模式。
再談一下下一代IGBT碳化矽器件。現在就高壓快充來說的話，我們判斷從2023年起，快一點從2022年底的話，新能源汽車，尤其是純電汽車平臺可能就是高壓平臺，750-850V這樣的高壓平臺。這因此需要碳化矽功率器件。我們看到，碳化矽器件的成本相對IGBT來說還是比較高的，我們現在正在做預研課題，和主機廠一起合作做800V高壓電驅動平臺，可能今年10月份東風科技周展示出來。
這個平臺設計目標，就是不增加整車的成本，怎麼做到呢？高壓器件成本會增加，但是它會帶來效率更高，也就意味著我可以減少電池包的電量。從這個角度來說，減少電量反而降低成本。透過這種方面，我們採用碳化矽的器件，爭取在10分鐘能夠達到350公里的快充能力。因此減少電池包的使用，減少電量使用就帶來成本的降低，因為逆變器採用碳化矽的話，體積更小，會降低材料成本以及對應的電子元器件的成本。整體來說，整車成本可以維持不變，甚至略有降低。如果能做到這樣的程度，我相信碳化矽器件的使用會大量推廣開來，從而導致新能源汽車的成本降低，能夠和燃油汽車更好的競爭。
這是國內國外調研的能夠做碳化矽各個環節，從襯底、外延到模組、器件，我們找到的一些供應商資源。智新是透過和中車時代半導體合資，成立了一家由智新控股的智新半導體公司來完成這樣的封測能力。
剛才算是科普了一下車規級功率半導體及其應用。下面談談這次“晶片荒”東風怎麼佈局的，包括新能源智慧網聯汽車核心零部件，未來電動化、智慧化、網聯化，東風的佈局和智新實際的對策。
首先，現在一個很重要的趨勢就是核心的主機廠都在積極佈局新能源三電，電機、電池、電控。包括上汽、廣汽、比亞迪、長城、蔚來、特斯拉、東風。我所在的公司是智新科技，是東風集團針對三電需求，也是針對智慧網聯未來的發展，圍繞著電驅動、電控、功率器件和電池佈局的核心零部件技術和資源掌控能力的建設。現在，集團給我們的定義是新能源智慧網聯核心零部件的研發和生產的主陣地。當然我們還有比較大的生產基地。
我們公司的定位實際上也是圍繞著國家對新能源汽車“三橫三縱”的技術路線圖發展的。首先是，驅動電機和電力電子，這裡面我們現在有完整的從70千瓦到240千瓦的各種純電驅動總成平臺、混合動力平成，有非常先進的八層扁線電機定子產線，有多合一的電機控制器，有功率器件。
在動力電池這塊，透過跟寧德時代的合作，我們有合作的電芯公司和PACK公司。另外在網聯化和智慧化這塊，現在正在積極佈局以汽車安全，包括功能安全、資訊保安融合的安全閘道器域控制器開發，安全整車的測評分析能力，從這個角度進行切入定位。
我們的核心產品有各種型別，門類很多，基本上圍繞新能源和智慧網聯的核心零部件。
這是公司的架構組成，智新有三個子公司，有專門做電池PACK的，這個裡面BMS就是我們完全自主智慧財產權的。我們有執行控制，就是動力域控制器，包括VCU、MCU、TCU，包括做二合一、多合一的動力域控。智新半導體目前的佈局在功率器件。在未來，尤其在邏輯晶片今年出現非常嚴重的“晶片荒”的情況下，集團領導給我們佈置了一個課題，就是如何保證汽車晶片供應的安全，讓我們給出答案。上週，集團領導在我們公司調研的時候，明確要求，我們公司承擔這樣的光榮使命，怎麼樣保障晶片安全，其實核心就是如何實現汽車晶片的國產化替代。
未來這塊，剛才何總也介紹了，作為OEM企業，主機廠也會考慮在汽車晶片這邊做一些佈局，包括投資合資的方式，參與到一些汽車晶片的定製裡面。這裡我們也有一些規劃。
我們的主打產品是純電/混動的電驅動總成、電池包，也是燃料電池的落地單位，燃料電池電驅動系統也是由智新承擔。這是整個公司的主要業務和架構組成。
在智慧網聯這塊，這是用到晶片最多的地方。我們自己的定位是專注於安全閘道器域控基礎軟硬體產品與服務。我們對自動駕駛偏重於演算法和資料的應用比較少。我們有比較強大的製造能力，也有很多電控產品的開發能力，就是核心的動力域控開發能力。基於此，往域控化發展，從功能安全和資訊保安融合的角度，去定製專用的面向下一代電子電器架構的汽車核心零部件產品和服務。
現在選型晶片基本上都是國外的，國內在這塊相對比較少，還有一些控制類的晶片，閘道器類的晶片也是我們非常大的訴求。在這塊，我們也願意和國內在這邊做這些晶片的企業能夠進行密切的合作。
最後又回到功率器件來說，我剛才提到功率器件現在能夠提供晶片來源的企業，可能現在國內有斯達半導體、比亞迪，包括中車，國內已經起步了，已經開始有替代的了，至少是有了。
我們的佈局是一期就是到850A到900A這樣能力的功率器件模組，現在已經實行量產，在自主品牌的乘用車裡面開始進行替換，在成本上相對於進口，像英飛凌這樣的，我們的芯片價格還是具有比較大的優勢，在電控系統上已經使用起來了。
隨著集團2025年百萬臺新能源汽車“十四五”規劃目標，公司很快會啟動二期功率器件專案的規劃。這是現在已經具備的產線和掌握的封裝能力，在晶片裡面我們是做IGBT封測，投了一條將近3個億的產線，包括無塵車間，這樣的投資已經開始量產。
我的彙報到這裡，我這裡想說一下，東風作為央企，這次在“晶片荒”裡面受到衝擊非常大，對整車企業的生產，還導致了短時間的停產的情況出現。作為央企來說，也是我們的責任，就是推動汽車晶片的國產化替代。
兩週以前，湖北省裡面也組織了關於湖北汽車晶片產業的規劃和佈局，其中也重點提到了作為龍頭央企，要起到責任。晶片的投入也是一個非常大的產業鏈，我們希望多家車企和多個晶片企業能夠合作，大家共同推動晶片在車上的應用。
我覺得在民用車上做完全汽車國產化替代可能大家還會有顧慮，包括對晶片的價效比、一致性、可靠性這些問題。但在軍車上面，像越野車上面，這塊將是非常好的切入點，把我們優秀的國產晶片能夠在車型上先運用起來，如果有好的運用和示範，我相信以後往普通民用車上推廣的話，更加容易和方便了。
