比亚迪造芯

作者｜庄键

编辑｜张慧

故事起初并不那么美妙。

吴海平依然记得那条促成比亚迪（01211.HK）股价大跌、不得不发布公告进行澄清的新闻报道。

这篇刊发于2009年11月的文章指出，比亚迪宁波半导体有限公司（下称宁波半导体）每个月亏损额高达5000万元，为了研制国产芯片，未来三年，这家比亚迪子公司仍将以类似的速度继续“烧钱”。

这让担任比亚迪第六事业部高级研发经理的吴海平压力陡增，他当时正是上述芯片研发项目的主要成员。

尽管比亚迪在澄清公告中披露，宁波半导体的实际亏损额远低于媒体所报道的数字，但围绕这家明星公司跨界研发芯片的争议并未就此终结。

比亚迪打算研发的是一种名为IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的芯片，主要用于变频器逆变和其他逆变电路，它能起到电路开关的作用，将直流电压逆变成频率可调的交流电，因此被称为电力电子装置的CPU。

IGBT的应用领域包括轨道交通、智能电网、航空航天、新能源汽车、新能源装备，以及工业领域等。

其中，IGBT在新能源汽车领域的应用具有特殊性。该领域对IGBT的寿命要求很高，需要它适应汽车频繁启停、爬坡颠簸、涉水等复杂多变的工况，拥有合理的装配体积和良好的散热效率，且因为直接面向消费者，必须控制成本。

IGBT是发展新能源汽车的核心技术之一，决定了车辆的扭矩和最大输出功率。它占到整车成本的约5%，仅次于动力电池。

入局汽车行业之初，比亚迪创始人王传福就意识到IGBT对于新能源汽车的重要性。当时，这种高端芯片设备只有英飞凌、三菱等海外厂家有能力供应。

2003年，以生产电池为主业的比亚迪收购了西安秦川汽车公司，成为继吉利之后国内第二家民营汽车生产商。两年后，比亚迪开始组建IGBT的本土研发团队，将触角伸向了芯片制造。

随后的2008年，比亚迪宣布了一项引发外界广泛争议的决定：斥资1.7亿元收购宁波中纬半导体晶圆厂，并重组这家已宣布破产的工厂，改名为宁波半导体。

同一年，比亚迪在深圳新建了IGBT模块封装工厂，宁波半导体所生产的晶圆将供应给这家新工厂。晶圆是生产芯片的基板，在其基础上可以加工出巴掌大小的IGBT模块，安装于新能源汽车上。

IGBT晶圆，图片来源：比亚迪

比亚迪的上述布局十分符合公司垂直整合的一贯战略，但也意味着研发团队需要踏入完全陌生的领域。

宁波半导体重组之初，比亚迪的工程师们首先着手调研工厂现有的生产设施，并考虑是否需要更新设备。他们曾一度担心，从宁波中纬收购的晶圆生产线无法适应IGBT芯片生产的要求，甚至会影响产品性能。这也是外界对于比亚迪收购宁波中纬的担忧所在。

在筹建深圳的模块封装工厂时，工程师们只能借助于参观海外的同类生产线，学习如何选择产线的加工设备，再通过不断试错摸索IGBT模块的制造工艺。

这些努力直到2012年才有了初步成果。比亚迪自主研发的芯片开始组装成IGBT模块，并试装在公司自产的E6纯电动车上。

这也是垂直整合战略的初衷：依靠比亚迪体系内的新能源汽车，带动上游芯片的销售，并推动其下一步的技术研发。中国半导体行业协会IC设计分会理事长周生明评价称，如果没有类似的整体产业链，即使国产IGBT研发成功了，很多厂商可能也不敢率先使用。

比亚迪芯片项目的研发主力吴海平也承认，考虑到那个阶段比亚迪新能源汽车的销量，公司IGBT当时的供应规模仍然是非常小的。

等到2014年，比亚迪对IGBT的长线投资才开始逐渐产生效益。这一年，国内新能源汽车市场出现了井喷。受益于财政补贴等利好因素，中国新能源汽车的全年销量达到7.5万辆，是此前一年的四倍多，比亚迪占据其中近28%的市场份额。

随后一年，中国新能源汽车市场延续了超高速增长，年销量超过33万辆。这一年，比亚迪的IGBT模块销售额也突破了3亿元。它也在除汽车行业外的其他工业级市场找到了新客户。

车用型IGBT模块，图片来源：比亚迪

去年，比亚迪最新一代IGBT研发成功。

今年12月10日，这款命名为4.0版的产品正式对外发布。吴海平称，公司此前所研发的几代芯片产品和海外竞争对手仍有一定差距，而4.0版本的性能已能做到与同行不相上下。

根据比亚迪公布的数据，IGBT4.0的电流输出能力较当前市场主流产品高15%；同等工况下，综合损耗较降低了约20%；温度循环寿命是当前市场主流产品的十倍以上。

对于比亚迪而言，发布4.0版的产品也意味着全新的考验，它不仅要把自主研发的IGBT产品安装在自产的新能源汽车上，也要在其他整车厂找到中意于自己的客户。截至今年11月，比亚迪的IGBT累计装车量超过了50万台，但基本由公司自有体系所消化。

比亚迪第六事业部总经理陈刚称，未来的七八年时间，汽车用IGBT会呈现稳定、持续的快速增长。这一论断的基础，是对于中国新能源汽车市场保持高增长的预期。

中国政府正在大力推广新能源汽车。按照国务院下发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，2020年，中国新能源汽车产销量的目标是要达到200万辆。

为此，比亚迪已在加紧筹备扩张产能。到今年年底，宁波半导体的晶圆月产能将提升到5万片。理论上，一片晶圆足以为一辆新能源汽车提供所需的IGBT模块原料。比亚迪的下一步规划，是将公司晶圆产线的月产能提升到10万片。

在深圳工厂，IGBT模块目前的产能已达到每月5万只。新的投资计划已在执行过程中，预计明年6月将实现扩产一倍的目标。

陈刚称，除了继续布局IGBT外，比亚迪也在同步研发碳化硅技术，它被认为会在未来取代IGBT成为新的主流。相比于IGBT，碳化硅芯片在能效和体积方面更有优势，但目前的缺点是成本过高、良品率较低。

比亚迪已宣布，计划在明年推出搭载碳化硅电控系统的电动汽车。那又将是另外一个崭新的故事了。