李書福布局功率半導體，意欲何為？

作為制造業大國，功率半導體器件在我國的工業、新能源、軍工等領域都有著廣泛應用，具有很高的戰略地位。功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，可以說是半導體行業非常重要的細分領域。

吉利投資的晶能微電子，已經完成首輪融資。此次Pre-A輪融資由華登國際領投，嘉御資本、高榕資本、沃豐實業等機構跟投。公司表示，這輪融資主要用于功率半導體模塊的研發投入、產線建設以及技術團隊搭建等方面。

從成立到完成首輪融資，晶能微電子僅用6個月，什么來頭？


晶能微電子

晶能微電子，全稱浙江晶能微電子有限公司，2022年6月20日成立，法定代表人為潘運濱，注冊資本1000萬元。

愛企查顯示，該公司由吉利邁捷投資有限公司、寧波微馬企業管理合伙企業（有限合伙）和杭州粒辰企業管理合伙企業（有限合伙）共同持股。

晶能微電子具有芯片設計、模塊制造和車規認證的能力。公司以逆變器功率模塊為切入點，開發車規級 IGBT 芯片及模塊、SiC 器件、中低壓 MOSFET等產品，可以用于新能源汽車、電動摩托車、光伏、儲能等“雙碳”產業場景。

根據規劃，晶能將以逆變器功率模塊為切入點，通過“芯片設計+模塊制造+車規認證”的組合能力，開發車規級IGBT芯片及模塊、SiC器件、中低壓MOSFET等產品，服務于新能源汽車、電動摩托車、光伏、儲能等“雙碳”產業場景。

而晶能此次融資就是要投入研發 IGBT 和 SiC 這類功率半導體模塊。

IGBT、SiC 又是啥？為什么吉利要投資這家公司？


電動汽車的“心臟”

功率半導體模塊是一種快速的電子“開關”，通過切換“開”和“關”的狀態以及驅動電路，改變電流和電壓狀態。而功率模塊包括 IGBT 模塊和 SiC 模塊。

其中的IGBT，也就是絕緣柵雙極型晶體管，由雙極型三極管（BJT）和絕緣柵型場效應管（MOS）組成，特點是高輸入阻抗和低導通壓降，非常適用于直流電壓600V及以上的變流系統，比如交流電機、變頻器等。

IGBT 模塊可以通過脈沖寬度調制，把輸入的直流電變成所需頻率的交流電，反過來也可以。

應用到新能源車上，IGBT 就是負責把電池供應的直流電，轉換為電機轉動需要的交流電，而交流電的頻率又關聯著電機轉速。

也就是說，一臺車百公里加速性能好不好，主要取決于這臺車的 IGBT 模塊好不好用。

并且，充電樁提供交流電，電池充電需要直流電，這中間需要 IGBT 模塊將交流電轉換為直流電。這意味著充電速度和充電效率也依賴 IGBT 模塊的性能。

除了充電和加速快慢，電耗、變速順不順滑等性能也和 IGBT 模塊的優劣有關。

因此，功率半導體模塊可以說是電動汽車的“心臟”，重要性不言而喻。


功率半導體行業概況

功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，主要是通過利用半導體的單向導電性實現電源開關和電力轉換的功能，具體用途包括變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅、開關等。


1.功率半導體分類

功率半導體按照封裝形式和集成化程度可分為功率分立器件、功率模組及功率IC。

①功率半導體分立器件：指二極管、晶閘管等用于處理電能的器件，其本身在功能上不能再進行細分。

②功率模塊：由兩個或兩個以上半導體分立器件芯片按一定電路連接并進行模塊化封裝，主要應用于高壓大電流場合，如新能源汽車主驅逆變、高鐵/動車組等。

③功率IC：指將高壓功率器件與其控制電路、外圍接口電路及保護電路等集成在同一芯片的集成電路。

在功率器件中，晶體管份額最大，常見的晶體管主要有BJT、MOSFET和IGBT。

①MOSFET：是金屬氧化物半導體場效應晶體管，是一種廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管，更適用于高頻場景。

②IGBT：是絕緣柵雙極晶體管，是同時具備MOSFET的柵電極電壓控制特性和BJT的低導通電阻特性的全控型功率半導體器件，更適用于高壓場景。


2.功率半導體產業鏈

功率半導體上游為原材料，包括硅片（研磨片、拋光片和外延片）、鉬片、引線框架、管殼及散熱器等，涉及材料工業、裝備制造業、化學工業等行業，原材料價格直接影響到下游企業整體成本。功率半導體下游應用廣泛，幾乎涵蓋所有電子制造業，包括為消費電子、工業控制、電力傳輸和新能源等領域。


3、功率半導體應用范圍

功率半導體下游應用廣泛，基本上涉及到電力系統的地方都會使用功率器件。下游應用領域主要可分為幾大部分：消費電子、新能源汽車、可再生能源發電及電網、軌道交通、白色家電、工業控制，市場規模呈現穩健增長態勢。基于不同應用場景所對應的功率和頻率，人們選擇使用相應的功率器件和基材。


4、功率半導體器件市場規模

受益于下游需求拉動，全球功率半導體市場規模穩步增長。根據Omdia數據，2020年全球功率半導體市場規模422億美元，預計2024年將達到538億美元。

全球功率半導體市場基本被歐洲、美國、日本廠商主導。根據Omdia數據，2020年全球功率分立器件和模組市場規模209億美元，其中英飛凌占比19.7%，排名第1；安森美占比8.3%，排名第2；意法半導體占比5.5%，排名第3；Top10廠商合計占比58.7%，市場集中度較高。

中國功率半導體市場規模也保持持續增長。根據Omdia數據，2020年中國功率半導體市場規模153億美元，占全球市場36.3%，預計2024年將達到197億美元。從產品結構來看，電源管理IC占比61%，MOSFET占比20%，IGBT占比14%。

5、功率半導體模塊競爭格局

目前功率模塊里性能最強的是SiC 碳化硅芯片，能提高工作效率、降低工作損耗、耐高壓可達2萬伏，同時還有散熱良好和體積小的優點。

但是，要想大規模量產裝車 IGBT 或 SiC 有一個最大的問題：成本。一輛純電動汽車需要 IGBT 模塊數量少則50個，多則數百個，占整車成本的5%-10%，甚至僅次于電池。

并且，如果想要性能更上一層樓，使用 SiC 芯片，那么成本至少會再提高5-6倍。

而想要降低成本，首先需要有更多玩家入場布局，實現產業化。

其次，就拿 IGBT 產業來說，車規級 IGBT 產業鏈上游是硅晶圓、封裝材料等原材料供應商，以及檢測設備等設備供應商；中游是生產商，負責 IGBT 相關器件產品的設計、制造、測試和銷售；下游就是各家新能源車企。

目前乘用車 IGBT 產業，國外廠商英飛凌一家獨大，市占率可達一半以上。國內車企玩家里，要么是成立合資公司，比如一汽、廣汽、東風等都是和中車時代達成合作；要么是以購買為主，比如“蔚小理”。

只有比亞迪重點布局 IGBT，自建產線，并且擁有完整產業鏈。有媒體估計，比亞迪半導體2021年全年 IGBT 產能為300萬個左右，而比亞迪多次拿下銷冠的成績有目共睹。

也就是說，保證 IGBT 產業鏈，是保證產量、提升銷量的關鍵。


吉利早已布局，意欲何為？

除了晶能微電子，早在2021年，吉利就和芯聚能半導體、芯合科技等企業合資成立廣東芯粵能半導體有限公司，制造和研發車規級和工控領域的碳化硅芯片。

同年8月，吉利又和功率半導體企業羅姆半導體集團達成戰略合作。今年10月，吉利和華潤微電子簽訂合作協議，聯合設立汽車傳感器及應用實驗室，構建車規級功率半導體產業合作機制。

今年12月6日，吉利招標平臺發布《晶能微電子一期工廠改造項目監理工程招標公告》，項目位于杭州錢開區，一期工廠年產 IGBT 功率模塊約為60萬套。這意味著吉利也加入 IGBT 封裝的自制隊伍。

不僅如此，《晶能微電子一期工廠改造項目進出口代理服務的招標公告》也同時發布，吉利或許也想進軍全球市場。

據晶能CEO潘運濱透露，明年晶能多款產品將開始裝車。隨著晶能的投產，吉利自身功率半導體產業鏈的布局進一步完善。而這會對吉利汽車性能、汽車產量帶來什么樣的推動作用，未來吉利的成績會告訴我們。