2023年7月5日-7日，由中国汽车工业协会主办的第13届中国汽车论坛在上海嘉定举办。，在7月6日下午举办的“主题论坛三：芯路历程、协同并进”上，株洲中车时代半导体有限公司副总经理颜骥在演讲中表示，我国半导体原材料这一块，是近年取得了较大进步，但是总体来说相对国际先进水平的话，我们是仍有差距的，目前大部分原材料还是集中在日本、欧洲、美国等西方国家。另外现在汽车芯片的功率芯片行业面临着很多的挑战，首先是新能源汽车的应用工况还是比较复杂的，那么说相对对功率半导体的技术就提出较高的应用要求。

 

 

以下内容为现场演讲实录：

 

 

 

尊敬的李邵华秘书长、各位专家、领导：

 

下午好！

 

很荣幸能参加此次汽车论坛，我也代表中车半导体跟大家分享一下我们在功率，就是汽车功率芯片产业链这一块的行动和思考。

 

我的报告名字是《加速汽车芯片国产化建设，确保新能源汽车产业链安全》分三部分：

 

一、现状。

 

二、面临的挑战。

 

三、中车半导体在产业链发展做的事情。

 

中车半导体应用覆盖源网荷储整个全能源产业链，不单是我们今天的主题新能源汽车，还包含我们汽车前端发电，新能源发电输变电以及储能这块各个领域，特别是大功率半导体器件这一块。

 

汽车电动化进程中，功率半导体用量和价值刚才张部长也有数据显示，价值增长最为显著的，因为传统汽车的碳排放量是占到总碳排放量的18%，新能源汽车这一块的话是汽车发展的趋势，也是中国七大战略新兴产业之一，预计2025年，新能源汽车市场增量将超过1200万辆。

 

IGBT其实是新能源汽车装置核心器件，特别是电驱这一块，技术门槛是比较高的，新能源汽车从这个图可以看到，这个数据新能源汽车在130KW以上的电驱应用是逐步会成为主流，那么大功率的这一块器件需求是比较旺盛的，特别这几年的发展，到2027年新能源汽车的渗透率将会超过50%。

 

IGBT和碳化硅目前就是新能源汽车最主要应用的大功率器件，从几个功率分布可以看到，在20KW以下的话主要是硅的MOS，在100KW这一块就是大部分是IGBT，到120KW甚至更高的这一块，除了IGBT以外碳化硅这一块MOS的应用就逐步扩大。

 

另外现在汽车芯片的功率芯片行业面临着很多的挑战，首先是新能源汽车的应用工况还是比较复杂的，那么说相对对功率半导体的技术就提出较高的应用要求。比如说在功率器件这一块，越来越高的结温从原来150、175，碳化硅会有更高的结温、高的电压，因为这个平台原来400V、800V这一块，然后高功率的密度、更高可靠性，低成本这一块，相应关键技术不单是芯片技术和封装技术以及测试装备这一块技术就提出了很高的挑战。

 

我国半导体原材料这一块，是近年取得了较大进步，但是总体来说相对国际先进水平的话，我们是仍有差距的，目前大部分原材料还是集中在日本、欧洲、美国等西方国家。特别是下面列举关键的原材料，像高阻的硅单晶、高性能的光刻胶以及高纯的靶材等，那么零部件这一块就是封装这一块，铝碳化硅的基板、氮化铝的衬板还有氮化硅的衬板，硅凝胶、焊片等等这是列举其中的一些材料。

 

半导体除了刚刚讲的原材料这一块，设备也是对我们的影响很大，刚才也有专家展示了国外的一些政策，其实对半导体设备的限制，现在是越来越严了，我们做功率半导体没有到28纳米以下，但是实际上很多设备包括像光刻机、离子注入、封装方面键合机、测试设备这一块还是有比较大的影响。而且这一块的话，有一些手续现在是越来越麻烦，过程中。

 

我介绍一下中车半导体这一块在汽车就是芯片产业链的一个协同发展情况，中车半导体我们从只做大功率半导体器件，而且从芯片到封装，从设计到生产这个是IDM这一块企业，应该明年我们就满60年了，做汽车这一块应该是2017年，我们进入汽车领域，当然前面的话是2008年是并购了英国Dynex公司，在这里获取了最原始的IGBT芯片技术。

 

前面可能是在高压部分是比较多一点，轨道交通以及电网，2017年进入汽车这一块领域以后，应该就是快速在发展，包括我们第二条产线建设完全基于汽车产品，去年年底这一块又投资111个亿，在株洲和宜兴两地全面扩展中低压的功率半导体芯片产业。两个基地。

 

现在有三个国家级创新平台，一个欧洲的，还有一个湖南省的，这个分工各有不同，包括国内外研究机构和大学进行战略合作。

 

另外就是产品这一块开发，主要还是构建底层的能力、平台能力、分层分级、持续创新，一个是本身最基础这一块技术，这是现在我们目前重头，因为往后做芯片这一块是以创新为主，以前都是说我们看着老外去瞄准，但是现在更多是要实现突破，虽然不能讲这是弯道超车，但是肯定要往齐头并进发展。

 

所以说基础的一些技术的话是尤为重要，然后另外就是说可能会打包成为一些货架技术，这一块是形成技术核心技术开发能力。

 

另外就是平台，因为功率半导体是比较严重依托芯片包括封装平台，延伸这些技术，所以说定制化、简短化包括异步开发平台是基础，而且这里面刚刚讲固定资产的投入是比较大的，另外面向市场的一个应用解决方案，那这一块包括IGBT产品开发和敏捷变形产品开发。

 

另外就是现在目前中车半导体IGBT芯片技术达到了国际先进水平，那么说近年第八代R/STMOS会实现国际领先，这张图上也可以看到，2017年当时推的是沟槽的，后面就是超精细的沟槽，对标是英飞凌和富士这块主流产品。

 

封装除了传统的单面焊接，还有现在的双面焊接以及压接式模式的封装技术，后续前沿其实这几种技术都是需要突破的，包括大尺寸的薄片铜工艺、超结IGBT包括碳化硅和GAN。

 

目前这块产品的话，我们已经推出了M、L和S系列产品，已经覆盖30千瓦到360千瓦的功率等级，特别现在目前S系列的模块，是标准的封装结构，应该是匹配目前的主流市场的需求。L的模块就是平面转模应该是双面的，应该是比较适用于后面大功率段的，而且可以兼容碳化硅和硅的IGBT。

 

这就是L系列的左图，L系列的这一块，碳化硅是面向未来新能源汽车发展需求，我们在株洲这块基地，重点后面就是碳化硅的芯片建设。

 

这是市场的情况，因为去年的话我们大概在整个乘用车领域是前15品牌进入了11家，国内市占率大概12.4%，那么说已经累计交付了180万只模块，光车应该超过120万台，我们这一块其中大部分70%以上是100KW以上的车型。今年上半年市占率是达到了13%，在国内排名前进了一步。

 

我们因为刚刚提到我们是做IDM这一块，作为从中游这一块是芯片、模块可以有效带动上游的原材料和设备厂商的发展，而且我们也新建了现代化也是愿意跟大家一起共同协同资源，通过技术创新来促进上下游的应用推广，也希望这一块有更多的机会支持国产化的芯片。

 

中车现在目前已经形成了基础材料、功率芯片、传感芯片、汽车三电系统以及新能源整车的完整布局，那么说这一块我们也希望能够推动产业链上下游的协同发展，快速提升国产化的比率。

 

另外就是协同行业资源这一块，2014年我们也是牵头成立了功率半导体这一块的联盟，特别是覆盖了半导体的专用材料、设备、芯片、器件模块、装置以及系统应用应该全产业链单位，然后在2018年时候成立了湖南省功率半导体创新中心，工信部类似于“公司+联盟”方式运营模式，就是材料、工艺、应用等功率半导体全产业链。

 

最后的话也是呼吁，加强汽车功率半导体产业链建设，为打好汽车芯片为代表的“产业基础高级化、产业链现代化攻坚战”，以行业协会、学会做枢纽，协同汽车行业上下游企业重点发展产业链前端比较薄弱环节，打造完整的产业链，培育产业生态发展以支撑自主技术的创新迭代，构建协同发展的汽车功率半导体产业链生态圈。

 

谢谢大家！

 

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）