今天我们先从芯片制程这部分进行切入。在芯片制造领域,通常以制程大小来衡量先进程度,制程越小则代表越先进。目前中国成熟制程是90nm,汽车芯片里常见的28nm也进入量产阶段。
根据比亚迪半导体招股说明书显示,其2021年功率半导体项目(主要组成是IGBT)的营收占总营收的43.22%,智能控制IC项目(主要组成是MCU)的营收占总营收的13.46%,二者支撑起比亚迪半导体过半的营收,而比亚迪主要生产的IGBT和MCU芯片的制程范围主要集中于28nm-40nm,这部分芯片的技术比较成熟,但是也是竞争最为激烈的市场,市场上有英飞凌等传统大厂压价,当芯片荒一过,自产的成本可能会远高于采购的成本,对于这种在单车上用量极大的芯片,成本问题会暴露无遗。
比亚迪的主力芯片,技术不够先进?同时,比亚迪半导体引以为傲的IGBT技术很有可能成为落后的产能,不仅是因为市场上技术太过成熟,还有可能被新的产品技术SiC碳化硅所替代。
目前消费市场对于电动车的需求更加强调充电便捷,因为电池技术在近几年很难有突破性的进展,所以还需要在有限的电池容量条件下,尽可能地提高充电效率。400V目前已经不够看的了,800V的高电压平台开始逐渐扎露头角,因此也就对上游半导体行业技术性换代提出了要求。但硅基IGBT芯片目前已经达到了材料极限,很难再有所突破,但具备耐高压、耐高温、高频等特点的SiC,则可以承担这一重任。
比亚迪最新半导体企业很有可能是在部分上布局发力,目前实现了SiC 模块在新能源汽车高端车型电机驱动控制器中的规模化应用。但在市场上,比亚迪的SiC模块尚未取得明显突破,这部分会是今后国产车规级芯片的一个重难点。
华为的今天,很有可能在明天重演比亚迪的自动驾驶芯片想在今年年底流片,还是很有希望的,但是到了高端芯片量产制造这一环,拦路虎可就多了:高端芯片的制造工艺非常复杂,一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。就拿代工厂台积电的技术来说,需要先将“砂子”提纯成硅,再切成晶元,然后加工晶元。晶元加工厂包含前后两道工艺,前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入;后道工艺主要是封装——互联、打线、密封。
其中,光刻是制造和设计的纽带。荷兰阿斯麦公司的光刻机1.3亿美元一台,新势力有的是钱,比亚迪更有钱,可是人家不卖给中国。目前中国在高端芯片的光刻机方面,仅有上海华虹有一定的阶段性突破,距离交付量产还有相当长的时间。
特别是在美国芯片法案颁布之后,凡是接受美国芯片法案补贴的企业,都不得向中国出口14nm制程技术以下的设备。芯片制作过程中的湿法清洗必须使用超纯水,台积电的5nm工厂一天用水量就高达13万吨,但超纯水的生产设备基本都被国外垄断。
中国将遭受前所未有的芯片技术封锁,高端芯片突破的全部条件,几乎都被掐断。比亚迪在面对高端芯片的量产问题时,自己目前的生产线并不能胜任,可能还需要找台积电或者三星,但量产的生产线被攥在别人手里,卡脖子的风险依然很大。
中低端芯片可能面临成本以及技术可能落后的问题,高端芯片如果在解决了设计难题之后,依然会在量产层面大概率会被卡脖子,这就是比亚迪等车企主导的车规级半导体企业所面临的问题,而纵观整个中国芯片产业,这些问题不能说完全一样,但也大体类似,小米、vivo等手机厂商一样面临这些问题。
国家层面的重视,将迅速改观局面但是这种困局将会很快得到改观,还记得我们开头讲的会议吗?里面提到的举国体制正是我国所具备的最大优势。
国家层面已经把芯片等高科技领域的难题,纳入了我们要集中力量要办的大事之中,重视程度绝非以往能比拟。
曾经我们的先辈们能在沙漠戈壁滩中,靠算盘、演算纸制造出了西方世界和苏联都不相信我们能造出的原子弹和氢弹,人造卫星和弹道导弹也被我们用类似的方式送上了天。而到了新时代,类似的难题又摆在了我们面前,虽然难度比当年更甚,但我们的实力也非当年能及,这方面的突破必然会实现。
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