袁锋：以应用为牵引，在半导体领域做长板

作者：汽车商业评论
2024-06-28 11:37
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撰文 / 袁锋（芯联动力董事长）

编辑 / 钱亚光

设计 / 师超

6月14日，在第十六届中国汽车蓝皮书论坛上，芯联动力董事长袁锋发表了名为《以应用为牵引，在半导体领域做长板》的主题演讲，介绍了芯联动力聚焦碳化硅芯片，以应用领域和客户需要为牵引，在半导体领域做强竞争力的发展思路。

据他介绍，碳化硅并不算是新材料，但因为材料难、工艺难和可靠性要求高，而且非常集中地应用在车的主驱上面，所以在早期发展阶段，国外和国内都有没有解决的问题。某种程度上，在第三代半导体上，国内是跟世界在同一水平线上面去发展的，并没有落后太多。

2021年芯联动力开始研发碳化硅，2023年开始正式量产，真正把碳化硅做到车里去。现在芯联动力的产品和英飞凌在一个技术水平线上，良率现在达到了85%，远高于国际上的同行，一个月7千片产能也是全亚洲最大的。

他认为，碳化硅芯片的成功就是从应用为出发，对于其他芯片领域，也要以应用为牵引做长板，不要去卷价格，而是要用技术创新去做降本。

以下为袁锋演讲实录，有删节。

袁锋：大家下午好，感谢蓝皮书论坛的邀请，让我在这儿有机会跟大家做一些分享。

我来自半导体行业，但在半导体之前我做投资。有两三年时间在广汽做投资，天天跟着我们老板去抢芯片，抢着抢着干脆自己去做芯片了。

从去年下半年开始到现在还不到一年时间，我自己从一个汽车公司去了一个半导体企业。回过头来，我思考了一下，中国的汽车半导体后面应该怎么去做，有哪些东西是我们自己可以抓住的。

我们说新能源汽车是弯道超车也好，换道超车也好，半导体领域有没有一些可以弯道超车、换道超车的机会？碳化硅跟电驱是紧密结合的，这会是我今天要讲的很重要的点，但也不完全集中在碳化硅上面。

早晨贾可老师提到了电动车发展惊喜的数据，包括纯电、插电，我这里不再继续阐述。无论是电动化的上半场，还是智能化的下半场，都没有走完。

我们现在看电动化，电池也在持续在迭代，磷酸铁锂电池现在续航里程也越来越长了，大家还在解决电池的安全性问题，可能还在想会不会有下一代电池，比如固态电池。电驱系统也一样，大家越做越多，原来是独立的，现在变成三合一、四合一、五合一、六合一，还有人在做九合一电驱系统。

聚焦碳化硅，做自己的长板

碳化硅的应用，从特斯拉2018年开始在Model3上面用碳化硅芯片，我们看到了越来越多的车，尤其是今年北京车展的时候发布的车，基本大家好像全部都上了碳化硅，无论是800伏还是400伏的系统都上了碳化硅。

它确实有好处，第一是能量转化效率高，第二是电机损耗低，第三是体积小。现在碳化硅在800伏系统上面，提升的效率是5%到8%，拿6%做综合成本，一个电池几万块钱，提升了6个百分点，几千块钱就省出来了。2024年是碳化硅的元年，确实大家都在上碳化硅。

碳化硅在高电压上面有更强的耐力，更高击穿电场的强度和更高的导热能力等，但它也遇到很多挑战，比如成本比较高，应用比较集中。

我的一个思考是，我们看这个数据，汽车在新能源车没有到来的时候，全球前十的品牌肯定一个中国企业都没有。新能源时代，从2023年的数据来看，全球前十的新能源汽车品牌有6家本土的车企。

在传统油车时代，全球最好的汽车半导体企业，前十名也跟中国人没什么关系，其实他们是形成了一个完整的产业链。如果你再仔细看，比如丰田和大众是最好的燃油车时代的企业，他们会有很紧密合作的Tier1供应商，比如博世和电装，后面又有很好的汽车半导体合作伙伴，比如英飞凌、罗姆、瑞萨等，它们形成了一个完整的产业链，一起去做。

在中国汽车行业当中，全球前十的电动汽车企业，中国占了半壁江山。我们再看全球汽车零部件Top100排行榜排名，油车时代可能中国就一家企业进去了，去年已经有17家企业进到了百佳排行榜当中。不单是汽车行业卷也好，或者更好的竞争也好，零部件现在也越来越强了，甚至整个电动化的零部件当中，比如电池，中国可能占了半壁江山。

中国的汽车半导体或者中国的半导体，有没有机会在这个竞争格局当中去突围呢？我们知道这玩意儿特别卡脖子，我们能不能在电动化的发展当中，很好地抓住百年一遇的大变革，能去做突围？我后面会分享我们的思考。

首先我们从碳化硅入手。为什么先拿碳化硅出来说？它跟电动车很像，也是很多年前就有了，电动车也不是这三年的事儿，百年前就有电动车产品，但是非常不成熟，2014年中国开始推出电动车，2020年消费者开始愿意购买新能源汽车，也就这三五年的事儿，就让电动车有这么快速的发展。

碳化硅也一样，百年前可能就在提这个材料，但是也从电动车发展，才开始提上来。在早期发展阶段，一样有很多没有解决的问题，国外和国内都有没有解决的问题。其实我们某种程度上，在第三代半导体上，我们是跟世界在同一水平线上面去发展的，并没有落后太多，所以我把它拿出来去讨论，看有没有机会去做一些换道超车或者弯道超车。

碳化硅这个东西，为什么这么难？原因有几方面，首先是材料就很难。硅芯片走了这么多年，非常成熟，良品率特别高。碳化硅芯片走到现在，大家还觉得它的衬底良率特别低，价格特别贵，缺陷特别多，所以它本身材料就很难。

工艺也特别困难，它是一个要到1700摄氏度高温中加热，去做高温离子注入，去做高温退火的东西，所以它的工艺也特别难。

可靠性要求也特别高，比如做800伏系统、做1200伏的碳化硅器件，需要不断地用1200伏或者800伏的电压去击穿它，所以可靠性的要求特别高。

与此同时，它的应用非常集中，就是在车的主驱上面，可能占整个产品80%的应用，所以它不存在东边不亮西边亮，消费不好汽车好，手机不好家电好，家电不好汽车好。这玩意儿至少现在就一个地方在用，所以用户又非常集中，就是所有的车企。

从应用出发，与车企共成长

车企的应用是在主驱上面，可能占到90%，这就是成本。因为它在发展的早期阶段，所以成本非常贵。现在从一颗芯片来看，可能它的价格是硅基芯片的4到5倍，如果把它做成模组，再把毛利率利润减一减，可能会做到3倍左右，1000元的IGBT模块，可能同样功率的碳化硅模块要卖3000元到4000元。

在往后推广的时候，很大程度上要考虑怎么样把成本进一步下降，让这么好的材料大家真正能用下来，后面很多车企都提了三年内要降50%成本的诉求，所以碳化硅也非常难。

我再说说我们企业，早期因为跟大家同步，所以我们去做。第一点做得最对的是抓住了中国的新能源核心终端企业，跟着他们一起把我们第一代产品做出来了。

我从广汽来到这儿之后，觉得这是非常好的资产。中国有非常多的投资人在投碳化硅的产业，但是就有点像很多年前的新势力造车，七八十家企业，大家也不知道谁跑得出来。早期碳化硅也是一样的，非常多，几十家企业在市场上，大家也不知道谁跑得出来。

2021年芯联动力开始研发，2023年开始正式量产，第一个真正把碳化硅做到车里去。这么好的资产一定要剥离出来，需要让中国的终端能够去参与它的成长，彼此一起成长，这是当时早期的思考。

2023年10月份，我们做了上市公司分拆动作，决定让芯联动力独立运作，发起人股东就有上汽、小鹏、宁德时代、阳光电源、博源基金等，就把真正要用的企业、需要共同成长的伙伴都拉在一起了。

从那时候只有2000片/月的产能，到现在已经有7000片/月，很稳定地生产了。一片晶圆大概能产生300颗碳化硅芯片，一台车上面大概用36颗。一片晶圆大概可以给10台车去供应，7000片就是7万台车。今年我们预计能有接近100万台中国的新能源车在装我们的碳化硅芯片，芯片收入大概能超过10个亿，我们还会做碳化硅模块，可能会有3亿多的收入，加起来可能会超过10几个亿的收入。

我们晶圆的产能正在向1万片/月去做，2025年做到3万片/月，最终2027年一个月做到6万片，6万片就是全年能有70多万颗芯片，能提供给700万台车，预计那时候15万元以上或者20万元以上的车都在装碳化硅，可能我们6万片/月就能占到全球接近30%的市场份额，这是芯联动力远期的规划。

为什么能想去做到这个事儿？我觉得很重要的一点,是技术的创新也离不开资本的加持。确实我们做到了,很多我们的股东也是我们的终端客户，和我们一起，不只是打磨今天的产品，还得打磨下一代产品，真的跟着中国的终端一起去走。

这是我觉得我们中国做半导体的企业，尤其是在新能源汽车上面，会跟其他全球前十名的企业去比，最大的优势就是能跟着终端，真正把研发放在这儿，能理解我们的终端，能跟着我们终端一起做研发。

2021年做出来之后，我们用了三年的时间迭代了三代的产品。到2023年我们第1.7代的产品，和英飞凌、安森美、罗姆在一个技术水平线上。与此同时，我们的良率现在达到了85%，远高于国际上的同行，所以用碳化硅上车这个事儿，产品已经做到技术上跟全球在一个水平线上，良率达到了全球最好的水平，一个月7千片产能也是全亚洲最大的。我们在碳化硅这个事上面真正做到了不落后于其他人，而是在同一代的水平上。

已经有了这么多的量产客户和这么多的定点客户，我们在这里放了一个钻石（PPT上画了钻石图案），是什么意思？比如最早的alpha客户是和比亚迪去做，它可能会提了一些要求，到小鹏和蔚来又会提出要求，就像不断在打磨你的产品。

你跟着所有中国的企业，因为大家都在做电驱电控，都在自主做研发，国内有阳光电动力、联电，有独立第三方也在做，他们每个人都跟你提不同的要求，需要满足每个人的要求才能定点、量产，所以就不断积累自己的数据，不断在被打磨，这是我们今天能达到的效果。

产业链降本，与生态圈共赢

关于降本，我们有很多方法，第一是芯片技术不断去突破，第二还是6英寸转向8英寸。碳化硅大家都知道，今天所有人都在6英寸上量产，只有科锐（Cree）可能有条8英寸的线，但良率也不是特别高。

6英寸提升到8英寸，晶圆面积和芯片的产出量多了接近2倍，这对于降本非常重要，所以我们后面要做8英寸。因为国际友商都在做整个产业链的，所以我们还要在整个碳化硅的产业链上面去做降本。

技术上面，可能从现在平面结构变成沟槽的结构，真正有机会能把成本降到50%。一旦降到50%，可能它的应用就会更广。与此同时，又有国内一家头部的Tier1说，你不能只有硅基的IGBT，也不能只有碳化硅，可能在某一个功率段或者某一个汽车的价格段会有混碳的模块，特斯拉也提了这个东西。所以我们后面又做了创新的方案，就是混碳的方案，三分之一碳化硅，三分之二的IGBT。

最后想讲一下，芯联集成是一家什么样的企业？芯联集成以前叫中芯绍兴，2018年之前它是中芯国际的一个特色工艺的事业部。

2018年我们剥离出来的时候，跟中国绝大部分的晶圆厂做消费品不一样，剥离出来那一刻就做新能源汽车芯片，这6年间总共投了差不多400亿元，建成了国内第四大的晶圆厂，月产24万片硅基8英寸晶圆以及40万套给风光储和新能源主驱供的模块。

我们收入的占比当中，新能源汽车占50%，工控占30%，消费占20%，今天的芯片80%已经供给了中国的新能源汽车行业，这是中国唯一一个工厂，跟欧洲工厂、日本工厂比较相似的是，大部分的产品不在消费电子，而是在新能源汽车。产品的方向有功率器件、模拟芯片、MCU控制器，也在做信号链，连接芯片等。

通过年报也能看到，我们公司一直说自己是技术驱动的企业。每年大概25%-35%的销售收入是投在研发上面的，每年会进入到一个新的领域。2017年，我们从中芯国际剥离出来时，只有传感器业务，后来进入硅基功率器件，再进到模组，到高压IC，再到碳化硅。

2022年我们开始量产激光雷达，所以中国好多激光雷达公司也在我们这边量产。我们每年进入一个新的领域，每进入一个新的领域之后，花2年到3年时间就能做到这个领域国际上一流的水平。

我们看一张全局图，把一个汽车1千多颗芯片的品类打开，然后看看芯联集成能在这当中从最早只能做传感器，到后面能做功率器件，再后面高压模拟IC出来之后,就模拟通信和控制类也能做了。今天一台新能源智能汽车1千多颗芯片，芯联集成能做当中超过70%的品类。

IGBT是我们最早的产品，我们第四代+的产品，跟英飞凌的EDT3是在一条水平线上，甚至在国内比英飞凌大规模量产早2个多月。BCD平台，我们用三年时间投了100多个亿，搭建了一个完整的高压模拟平台。这里面可以满足车的很多、很多产品，包括了我们说的区域控制器，通信芯片、模拟芯片、电源芯片，所以在所有品类当中我们大概能做到车的70%。

刚刚的碳化硅产品都是国际上已经有企业做得非常成功了，我们因为跟中国的终端在一起，用更快的速度追上了国际上的水平。但回过头来，我们也在思考，除了碳化硅是一个点，我们还有没有其他的点，在汽车芯片当中可以去做长板？

我们举几个例子，一个是车的节点控制器。车往智能化去走之后，我们知道从分布式的结构往域控制器，再往中央算力中心去走，后面的末端变成了ECU，变成了节点控制器。

我们第一个方案是跟国内南方一家比较领先的车企合作，把它的末端控制器ECU，从400多颗芯片、200多个品类做集成芯片，用4个品类就代替了原来100多个料号，所以整车的控制节点，直接把这个企业在车身上的节点控制器的芯片成本降低了40%。

这个电机是座椅上面的，车灯也是跟国内头部Tier1合作，也是把电机上面很多小芯片变成了一颗芯片，把车灯后面那个板子变成一颗芯片，这个也是跟国内比较领先的Tier1合作，直接把它的电机控制和车灯的氛围灯成本降低了60%。

碳化硅是应用为牵引，这些也是一样的，以应用为牵引，以应用为出发点，一起去理解系统、理解应用，去做集成芯片，去做长板。

所以最后用一张图去总结，最下面是24万片/月的生产能力，全部是车规级，所有的认证都有。工艺平台当中有数字的、存储的、BCD的、功率的，在上面所有芯片设计IP也都有，再上面我们会自己和联合生态圈伙伴一起去开发产品，后面就是做产品组合，以我们理解系统做产品组合。

最上面是中国80%新能源客户，80%的风光储客户，都是我们的客户，今天再提1.0时代是国产替代，但现在很多领先企业在提2.0时代，就是怎么样以应用为牵引去做长板，整个公司形成了一个很好的循环体系。

本来我想说“卷”，但是贾可老师说不要用这个词，我就用了“强”。所以我觉得中国也要在半导体领域去做强，你得有抓手，在新能源集成的抓手是碳化硅，因为我有了碳化硅的抓手，所以我可以把它剥离出来，用资本的纽带把很多下游的客户，跟我形成一个很紧密的绑定。

当形成一个很紧密的绑定的时候，有了这个股权纽带的绑定之后，我就可以跟这些下游客户一起思考，下一代芯片怎么去开发，下一代芯片可能长什么样子，怎么样用技术创新的方法去降成本。