这些OEM和Tier 1都在做SiC功率模块了

从规模成本和品质出发，拥有更多选择权

几乎所有做电控的企业，包括Tier 1和OEM，都在考虑或已经在做功率模块了。

而且，相对于IGBT功率模块，OEM和供应商更倾向把控SiC功率模块的设计和封装制造。

制图：NE时代

都谁在做，怎么做？

把控上游的方式有多种，如自建产线、股权合作、投资。

1、自建产线

自建产线的多为Tier1，如博格华纳、联合电子、纬湃科技、电装。OEM也有部分选择自建产线，如比亚迪、蔚来。

OEM层面，比亚迪在垂直整合共赢模式下建立了动力电池、电驱动、功率半导体等新能源汽车体系中核心部件的产能。旗下的比亚迪半导体率先具备IGBT和SiC芯片的IDM设计制造能力。2020年底，比亚迪半导体开始自研碳化硅芯片，并且将SiC模块批量应用于汉EV，2021年5月扩建了模块生产线，是全球首家、国内唯一实现 SiC三相全桥模块在电机驱动控制器中大批量装车的功率半导体供应商。

蔚来的碳化硅电驱系统研发的比较早，专门组织了碳化硅团队，对产品从模块级别到控制器级别到电驱级别都做了强化测试。2021年6月首台碳化硅电驱系统 C 样件下线。紧接着蔚然动力一份编制于2021年8月份的新能源汽车电驱动系统扩建项目环评报告显示，除了碳化硅研发实验室外，蔚来将建设自研碳化硅功率模块工艺实验线一条，新增测试设备若干，将使用4万个碳化硅芯片，设计生产能力每年5000套模块。

蔚然动力新能源汽车电驱动系统扩建项目环评报告

Tier 1层面，博格华纳苏州工厂正在建设二期项目，该项目包括了三条用于电机控制器的Viper模块 (硅基IGBT模块和碳化硅基MOSFET模块）封测生产线。到2023年年中，二期项目正式量产后，整个苏州工厂的Viper年产能将为1300万片。苏州工厂也将是博格华纳全球第二个Viper生产基地。

博格华纳Viper功率模块技术

联合电子引进博世的封装技术，本地化生产PM4和PM4evo两种型号的IGBT功率模块。同时，博世还是唯一一家自主生产碳化硅芯片的汽车零部件供应商，在罗伊特林根晶圆工厂持续推进碳化硅芯片研发并实现量产。

纬湃科技第四代高压逆变器采用模块化设计及定制化的门级驱动芯片。该逆变器可根据客户需求适配不同功率、不同模块（硅基/碳化硅）的应用。其核心部件功率模块的封装产线已于天津工厂量产，并运用于国内外多家主机厂的逆变器，第二条产线也将于今年年底投入试生产。

电装在2020年12月宣布开始批量生产搭载了碳化硅材料的新一代升压功率模块。该模块首先用于丰田日本正式发售的燃料电池车Mirai车型。电装开发了 REVOSIC 技术，旨在将 SiC 功率半导体（二极管和晶体管）应用于车载应用。

汇川技术据了解建立了多个投资伙伴关系。目前，汇川主要是在培育国产SiC产业链，2021年分别参与了上海瀚薪和同光晶体（已于2021年12月28日更名为河北同光半导体股份有限公司）的融资。两家被投企业均属于第三代半导体材料领域的企业，上海瀚薪主营业务为第三代半导体功率器件及功率模块的研发与生产，同光晶体拥有先进的碳化硅衬底生产技术和完善的产线。

臻驱科技从2018年开始在主要产品线上全部切换到自研的模块，与宝马就第二代高性能碳化硅功率模块已经完成了初步产品设计与打样，后续测试与验证工作也正在紧锣密鼓的进程中；上汽大众搭载臻驱碳化硅电控的三合一电驱动系统完成试制和测试。而且，臻驱科技正筹划自建功率模块的产线。

2、股权合作

股权合作的多为OEM与国内的Tier供应商，如上汽、吉利、东风、一汽、正海集团。

2018年，上汽集团与英飞凌公司合资设立上汽英飞凌汽车功率半导体（上海）有限公司，专业从事车用IGBT等功率半导体的应用开发、生产及销售，主要为中国市场生产汽车级框架式IGBT模块 —— HybridPACKTM。

2021年5月，吉利汽车子公司威睿电动汽车与芯聚能等合资成立广东芯粤能半导体有限公司。芯聚能成立于2018年，目前正深耕SiC功率半导体器件及模块的研发、设计、封装、测试及销售。据芯聚能总裁周晓阳的介绍，芯聚能SiC模块(6-in-1)将用于主逆变器，且已通过国内前三的主机厂车载可靠性测试、夏季标定和耐久测试，系统环境耐久试验考核，预计2022年Q1量产。

芯聚能车规级SiC模块

吉利与芯聚能的合作结果已经体现在smart上。据广东芯聚能半导体有限公司（芯聚能）官方2022年4月的信息，芯聚能碳化硅主驱模块成功登陆smart精灵#1量产车，成为国内第一批由第三方提供的，进入量产乘用车的碳化硅主驱模块，这也意味着芯聚能的碳化硅模块和使用芯聚能碳化硅模块的控制器均已进入量产状态（SOP）。

2021年2月，东风汽车集团公司旗下的智新半导体有限公司年产30万套功率模块的生产线4月投入量产。智新半导体有限公司成立于2019年，注册资本3亿元，经营范围为汽车半导体产品及相关设备的研发、生产、批发、零售。其大股东有智新科技股份有限公司，持股比例48%，和株洲中车时代半导体有限公司，持股47%。智新科技前身为2001年成立的东风电动车辆股份有限公司，作为东风公司发展新能源汽车事业的主阵地，经历了“以整车为研究对象”，到“研发新能源汽车平台和整车控制器”，再到 “发展研究新能源三电核心技术”三个主要阶段。据企查查股权穿透图显示，智新科技的第一大股东为东风汽车集团，持股比例82.14%。由此可见，智新半导体是车企与半导体公司在功率模块层面深度合作的产物。

2019年，一汽基金领投与亿马先锋组建合资公司，并在苏相合作区设立全资子公司--苏州亿马半导体科技有限公司。新公司未来主要业务为半导体功率模块封装、电机控制器及车载充电机的研发、生产、销售。项目一期投资2亿元，注册资金1亿元。亿马半导体目前已建成年产能30万个模块，10万套电源板组装产线，模块分装自动化率达到90%以上，实现IGBT和SIC模块柔性化兼容生产。

2022年3月，车和家与三安半导体设立合资公司，车和家持股比例70%，三安半导体持股比例30%。三安半导体主要从事SiC衬底、外延、芯片相关半导体材料的研发、生产和销售业务，背后是三安光电这一中国最大的LED外延片和芯片制造商。理想汽车创始人、董事长兼CEO李想曾表示，碳化硅电驱系统是理想汽车高压纯电平台的四个核心技术之一。那么此次合资势必是在联手布局车规级SiC芯片、模块市场。

2021年10月，正海集团与罗姆半导体近期联合发布合资公司HAIMOSIC——海姆希科，定于今年12月份注册成立。其中正海集团出资80%，罗姆出资20%。海姆希科总经理高崎哲表示，海姆希科以开展适用于新能源汽车的功率模块业务为目的，开展基于碳化硅功率芯片的功率模块的开发、设计、制造、销售及相关业务。新公司开发的模块产品已获得电动车企的订单，适配车型为高端电动汽车。量产规划是在2023年开始，在闵行的工厂内大批量生产。海姆希科目前研发了三款SiC功率模块，分别为920A/750V SiC功率模块、950A/1200V SiC功率模块、820A/1200V SiC功率模块。

2022年2月，上海微技术工业研究院与上汽集团在沪签署了战略合作协议，双方共同发起成立上海汽车芯片工程中心。该中心将由上汽集团提出产业需求并且提供产业化环境，按照上海工研院可复制的以中试研发平台创业生态圈的成功模式进行运营。

汽车芯片工程中心的规划包括车规级芯片中试线(正式量产之前的中等规模生产线)和量产线，以弥补汽车芯片设计企业在工艺开发和制造方面的短板，帮助设计企业降低产品开发投资，缩短开发周期，加快产品上市进程。

3、投资

投资的多为OEM旗下的产投。

2020年10月，北汽产投投资瞻芯电子。瞻芯电子以虚拟IDM模式与国内一线半导体行业的合作伙伴完成晶圆制造、芯片封装、模块封装、性能测试和可靠性测试等工作环节，为中国新能源产业提供整套碳化硅功率器件及驱动芯片解决方案，同时打造我国独立自主的碳化硅电力电子产业链关键环节。2021年11月，国投招商、小米产投、广汽资本等加入瞻芯电子的A+，A++轮融资。

2019年北汽产投完成对SiC功率器件供应商创能动力科技有限公司（APS）投资，布局SiC功率器件领域。

2021年11月30日，上汽集团旗下尚颀资本、汇川技术、小米长江基金等投资积塔半导体，加速功率半导体扩产进程。积塔半导体由此获80亿元战略融资，并表示“本轮融资将极大助力公司发挥自身车规级芯片制造优势，加大车规级电源管理芯片、IGBT和碳化硅功率器件等方面制造工艺的研发力度，加快提升汽车电子制造产能，进一步巩固和发展积塔在车规级模拟和功率器件领域的制造优势，实现成为我国领先的特色工艺生产线目标，支撑我国“双碳”战略，缓解汽车电子缺货的困局。”

目前，积塔半导体虹漕厂区（原先进半导体）拥有5英寸、6英寸、8英寸硅基晶圆生产线，其中8英寸等值晶圆产能66.4万片；临港厂区拥有8英寸（6万片/月）、12英寸（5万片/月）硅基晶圆生产线以及6英寸SiC（5000片/月）晶圆生产线。

2021年12月，长城汽车作为领投方入股了同光股份，推动碳化硅半导体材料与芯片的产业化。早在2021年9月，长城汽车董事长魏建军就出现在了同光股份年产10万片碳化硅单晶衬底项目投产仪式上。

同光股份生产的6英寸导电型衬底

这一投产项目是同光股份的第一个投产项目。项目位于涞源经济开发区，总投资约9.5亿元，规划占地112.9亩，规划建筑面积86000余平方米。项目采用国际先进的碳化硅单晶衬底生产技术，布局单晶生长炉600台，建成具有国际先进水平的碳化硅单晶衬底生产线。项目建成满产后，可实现年产10万片碳化硅单晶衬底，预计年销售收入5-10亿元。

华为可以说投资了一整条SiC产业链，涵盖SiC衬底（山东天岳和北京天科合达）、SiC外延（瀚天天成和东莞天域）、SiC器件（东微半导体）、SiC衬底制造设备（特思迪）。业界猜测，华为做如此周密的全产业链战略投资布局，除了实现供应链闭环之外，或将是为了未来建厂。

上汽、小鹏等投资SiC衬底龙头天岳先进，2022年初，天岳先进已在科创板上市，成为碳化硅首家上市公司。

为什么把控SiC功率模块？

驱动因素有新技术的需求，现实供应链问题的刺激，也有对规模成本的追求，对品质的把控。

怎样继续挖掘新能源亮点，体现品牌差异性成为下一步产品研发的方向，因此除智能化的配置外，大功率快充、高效率便成为讨论的重点。其中提升电压（800V）成为主流的解决方案。

800V电压平台对高压元器件的耐压能力发出来挑战书。在此情况下，高压元器件不得不重新调兵遣将，派来碳化硅材料加持下的Mosfet和二极管。SiC功率模块由此迎来建功立业的良机。

现实的问题是，两年来芯片紧张局面使国人寄希望于核心功率电子部件供应链的本地化。但国内车企和供应商遇到了IGBT和SiC功率器件在质量、供应稳定性上的一些非常现实的问题。

《新一代汽车供应链痛点研究——车用半导体篇》中提到，应用于电驱动总成、三合一中的IGBT属于“难国产化”产品，难点主要在技术和质量上。SiC功率器件被列为“极难国产化”产品，难点在技术缺失。

“IGBT属于电控最核心的二级件，一直被英飞凌等国外的企业垄断，存在技术壁垒，造成供应链门槛高、资源稀缺、零件成本高，周期长。整车厂在选用过程中，不仅关注其技术领先程度，同时也关注质量稳定性和品质一致性，而国内企业尚无法达到领先水平。”

“SiC器件无高纯度SiC衬底、SiC晶圆外延生产技术、沟槽栅技术都存在1~代技术代差。”

整体来看，解决国产功率器件的难题需要整车企业、电机控制器企业、半导体企业上下游协同，提供国内产品装车实践的机会，从而提升车规级技术研发水平。目前国内OEM出于国产化替代，供应链稳定的考量愿意培养自主半导体产业，投资或成立合资公司共同探索车规级半导体技术和质量达标方案，或者自建模块产线，将品质牢控于自己手中。

而且，当OEM和Tier供应商对功率模块的设计和制造进行完整的评价测试和长期管理培养后，将方便采用部分本土的功率芯片，从而在成本控制上找到合适的方案。

在综合把控规模成本和品质后，OEM和Tier们在选用下一代电机控制器和电驱动时也将拥有更多的选择权。