石油時(shí)代已經(jīng)過去，芯片將成為未來20年最重要的戰(zhàn)略資源。

按照國家統(tǒng)計(jì)局的一份報(bào)告，2020年我國集成電路進(jìn)口數(shù)量達(dá)到5435億個(gè)，同比增長超過22%，進(jìn)口總額為2.4萬億元，同比增長14.8%。

相比之下，2020年石油原油的進(jìn)口總額也僅為1.22萬億，這也就說芯片的進(jìn)口規(guī)模是石油的兩倍。而芯片需求的增多，除了因?yàn)橹悄苁謾C(jī)、智能家電類消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及之外，還因?yàn)槠囌幱诳焖匐妱?dòng)化、智能化的進(jìn)程當(dāng)中。

因?yàn)橐咔榫壒?，從去年年底開始全球汽車芯片的供需就出現(xiàn)了失衡，其中微控制單元最為緊缺，一輛車搭載了上百個(gè)微控制單元，缺一個(gè)芯片就會影響到整輛車的生產(chǎn)。進(jìn)入2021年，所有車企依舊為芯片短缺問題而焦慮。

而在最近，比亞迪推出DIP25系列IPM模塊，同時(shí)它也是行業(yè)領(lǐng)先的超小型封裝IPM，為下游汽車、3C企業(yè)提供了一個(gè)新選擇。

究竟IPM是什么？比亞迪這款DIP25 IPM又強(qiáng)在哪里呢？

「 IPM——變頻控制器的“大腦” 」

IPM（Intelligent Power Module）即智能功率模塊，里面包含高速/低功率的IGBT芯片、門級驅(qū)動(dòng)電路以及保護(hù)電路等等。你可以把它理解成一種帶檢測、保護(hù)電路的控制開關(guān)，它可以通過數(shù)字信號實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的“開”“關(guān)”控制，并且這個(gè)開和關(guān)的速度可以達(dá)到每秒上萬次。

要是僅從原理看，IPM和我們?nèi)粘＝佑|到的電燈開關(guān)沒本質(zhì)區(qū)別，只是它的“手速”比人類快得多、而且還能承受更高的電壓、電流。

那要那么快的開關(guān)有啥用？

這就要從交流電、直流電說起。眾所周知，交/直流電各有優(yōu)勢，交流電發(fā)電成本低，適合遠(yuǎn)距離傳輸，而且其電壓的變換也更容易。而直流電則適合使用化學(xué)電池去儲存。在半導(dǎo)體功率開關(guān)誕生之前，兩者是無法自由、高效地互相轉(zhuǎn)換。而自從有了這個(gè)“高速開關(guān)”之后，兩者終于能輕松轉(zhuǎn)換，而且還能隨意改變電壓、頻率。

這些受控的電能應(yīng)用到許多場合，像微波爐、變頻空調(diào)、冰箱等等，目前變頻家電需要1～2顆IPM模塊，而隨著節(jié)能減排以及智能化的升級，未來IPM模塊的需求量將會更加高。對于電動(dòng)車而言，IPM主要應(yīng)用到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器當(dāng)中，通過改變電的特性去實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精準(zhǔn)控制，從而在功率輸出和效率之間取得平衡。

（使用IPM模塊的變頻空調(diào)）

目前比亞迪已經(jīng)推出了多款I(lǐng)PM產(chǎn)品，像DIP25系列是最新推出的超小型封裝智能功率模塊，它不僅封裝體積小、功耗低，抗干擾的能力也強(qiáng)，目前600V 15A以及20A已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，而30V也即將推出，縱觀目前業(yè)內(nèi)也沒有同等封裝尺寸下能承受如此大電流、高電壓的產(chǎn)品。

DIP25集成了電源欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)和溫度電壓輸出功能，內(nèi)置的高壓柵極驅(qū)動(dòng)電路（HVIC）提供了無需光耦隔離的驅(qū)動(dòng)功能，由于采用了分立的直流負(fù)端，所以可獨(dú)立監(jiān)測逆變器的每一相電流。

（比亞迪DIP25 IPM參數(shù)）

與市面上的同類產(chǎn)品相比，比亞迪DIP25 IPM模塊工作時(shí)溫升更小、集成化程度更高，高度的集成化有利于簡化外部電路設(shè)計(jì)，減小電控板體積，提升能效。DIP25能應(yīng)用到各類電機(jī)驅(qū)動(dòng)器當(dāng)中，包括變頻家電，新能源車。

除了DIP25 IPM之外，比亞迪在變頻伺服領(lǐng)域還推出了車規(guī)級PIM系列產(chǎn)品。PIM（Power Integrated Module）是將3相逆變電路、整流電路以及制動(dòng)電動(dòng)集成在一起的模塊，同樣廣泛應(yīng)用在變頻器、伺服電機(jī)當(dāng)中。

比亞迪半導(dǎo)體近年來對PIM進(jìn)行了產(chǎn)品系列化升級，形成了電壓650V-1200V、電流10A-200A的產(chǎn)品全覆蓋，而且其封裝形式與市場主流產(chǎn)品兼容，能滿足絕大部分應(yīng)用場景的需求。目前比亞迪的PIM已經(jīng)批量應(yīng)用到白色家電、工業(yè)變頻、伺服驅(qū)動(dòng)、商用空調(diào)等領(lǐng)域，并得到了行業(yè)頭部客戶的認(rèn)可。

（比亞迪PIM系列產(chǎn)品參數(shù)）

「 IPM、PIM的核心就是IGBT?」

無論是IPM還是PIM，其核心都是模塊里面的IGBT芯片，比亞迪是國內(nèi)唯一一家擁有IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈的車企，目前已經(jīng)發(fā)展到第六代（IGBT 5.0）。而IGBT就是那個(gè)“開關(guān)”本體（IPM是“開關(guān)”加上其他電路），它能直接決定電驅(qū)系統(tǒng)中直流、交流的轉(zhuǎn)換效率，決定電動(dòng)車扭矩和功率等核心指標(biāo)。

在電驅(qū)系統(tǒng)中，這顆小小的芯片用量很大，例如特斯拉Model S的三相異步交流電機(jī)每一相驅(qū)動(dòng)單元就用了28顆塑封的IGBT芯片，三相就要用到84個(gè)，因此它也是新能源汽車成本構(gòu)成中除動(dòng)力電池之外的大頭，約占整車成本的7～10%，根據(jù)中信證券的一份報(bào)告顯示，IGBT目前在插混車型上約占2500～3500元的成本，A級以上的純電車IGBT成本約為2000～4000元，豪華車則在5000元以上。

除了車之外，充電樁的核心零部件也離不開IGBT芯片，毫不夸張地說，IGBT就像廣東人飯桌上的雞，無雞自然就不成宴了。但長期以來，IGBT被壟斷在少數(shù)外資IDM手上，例如英飛凌、三菱、富士電機(jī)三位加起來就占了全球市場的半壁江山，好在國內(nèi)還有比亞迪以及斯達(dá)半導(dǎo)，不然就真被老外直接“卡脖子”了。

（全球10大IGBT廠家，中國斯達(dá)半導(dǎo)的市占率也僅為2.2%）

最新的一份數(shù)據(jù)顯示，比亞迪為國內(nèi)純電乘用車市場供應(yīng)了19.4萬套IGBT，市占率（國內(nèi)）達(dá)到18%。截至目前，比亞迪車用IGBT的裝車量已經(jīng)超過60萬只，而隨著比亞迪半導(dǎo)體業(yè)務(wù)獨(dú)立上市，IGBT的產(chǎn)能將增多，來滿足其他品牌的需求。

當(dāng)然比亞迪還有另外一個(gè)“殺手锏”——SiC，目前比亞迪SiC MOSFET已經(jīng)成功研發(fā)，預(yù)計(jì)在3年內(nèi)就會采用SiC替代傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體，這樣的整車綜合能耗表現(xiàn)還能比現(xiàn)在提升約10%。

目前，比亞迪半導(dǎo)體已經(jīng)能自主完成包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測試等生產(chǎn)流程，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了MCU、BMS、電源保護(hù)IC、驅(qū)動(dòng)IC等零部件的量產(chǎn)。就像華為手握芯片一樣，面對汽車行業(yè)的變革，技術(shù)驅(qū)動(dòng)將重新構(gòu)建整個(gè)行業(yè)的格局。而比亞迪這種能造車、能造電池，還能產(chǎn)芯片的企業(yè)一踏進(jìn)新能源賽道就已經(jīng)注定是王者。

「 技術(shù)為王，創(chuàng)新為本 」

90年代初，手機(jī)、BP機(jī)的出現(xiàn)開啟了國人對數(shù)字產(chǎn)品的熱捧狂潮，此時(shí)在改革開放最前沿的深圳已經(jīng)出現(xiàn)了不少生產(chǎn)第三方品牌鎳鉻充電電池的工廠，王傳福自然也不會放過這個(gè)“掘金”機(jī)會，靠研制電池起家，成立比亞迪。

三年后，比亞迪已經(jīng)賣出了1.5億塊鎳鎘電池，2003年更是超越日本三洋成為世界最大電池生產(chǎn)商。已經(jīng)成為“電池大王”的王傳?？粗辛舜蟊l(fā)的汽車行業(yè)，同年收購了西安秦川汽車之后正式進(jìn)入汽車制造與銷售領(lǐng)域，開啟民族自主品牌汽車的發(fā)展征程。在馬斯克剛當(dāng)上特斯拉董事長的那一年，比亞迪就已經(jīng)把純電動(dòng)出租車EF3、電動(dòng)概念車ET以及混合動(dòng)力轎車Hybrid-S帶到了廣州車展。

后來更是一路開掛，推出DM混動(dòng)、刀片電池、e平臺這些叫好又賣座的產(chǎn)品。直到疫情來臨，全球“缺芯”的背景下，比亞迪半導(dǎo)體業(yè)務(wù)才站到了臺前。

從最初的造電池，到代工手機(jī)，到生產(chǎn)汽車，再到芯片制造，比亞迪的商業(yè)版圖正不斷向外擴(kuò)張。但唯一不變的是，哪門技術(shù)會被老外“卡脖子”，比亞迪就會去攻克它，這種持之以恒的不服輸精神已經(jīng)深深烙在了比亞迪的DNA當(dāng)中。

“技術(shù)為王，創(chuàng)新為本。”對比亞迪來說，這從來都不是一句空話。而是真正的付諸于行動(dòng)。