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近期,中美贸易战打的如火如荼,让人联想到中兴通讯事情。此次事情也将进一步推动国产通信设备行业走上替代化之路,事情的转机并不能改变自主可控和国产替代的中长期逻辑,未来战略或比较偏向芯片等焦点技能的研发。
反观汽车行业的零配件市场,分外是芯片市场。目前,汽车行业新能源与智慧化的发展趋势大热,被看好,这也导致2017年半导体芯片价格soar。现在,平均每辆汽车装载8个汽车芯片,未来将会越来越多。而现在国度内汽车行业所用的芯片基本全靠入口。
其中,以新能源汽车动力电池管理系统中的芯片为例。众所周知,新能源车区别于传统车比较焦点的技能就是“三电”:电池、电驱、电控。而新能源车的电控除了传统意义上的整车controller还包括电机controller和电池管理系统等。电机电控焦点组件如igbt 芯片的技能能力也从一些方面决定了电控系统的整体技能水平。
1、igbt芯片在新能源汽车制造中的重要性
igbt是能源变换与传输的焦点器件,其作用是交流电和直流电的转换,同时igbt还承担电压的高低转换的功能:外界充电的时候是交流电,需要通过igbt转变成直流电然后给电池,同时要把220v电压转换成适当的电压以上才能给电池组充电。电池放电的时候,通过igbt把直流电转变成交流电机使用的交流电,同时起到对交流电机的变频control,当然变压是不可少的。igbt是功率半导体器件,可以说是电动车的焦点技能之一,igbt的好坏直接影响电动车功率的释放速度。
目前,igbt大约占电机controller总成本的40%及以上,而电机驱动系统占整车成本的15%～20%,也就是说igbt占整车成本的7%～10%,是电动车里除电池外比较贵的部件。
2、我国新能源汽车igbt市场现状及与国外厂商的技能差距
目前,我国车用igbt技能才刚刚起步,芯片和模块在国度内尚未整体形成产业布局。为此,我国新能源汽车igbt产品98%及以上采用国外入口,入口费用较高。
而国度内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于动力电池领域的研发和生产。如igbt芯片等仍不具备自主生产能力,具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。
3、国度内企业自主开发的瓶颈
未来,国度内新能源汽车用igbt市场规模将达到百亿级。新能源汽车能否有用的减少成本、整车能源效率能否升高等等,均与igbt模块息息相关。由于我国电机controller大部分元器件都采用入口,采购成本相比国外高2～3倍,导致我国电机controller的成本比国外高1.2～1.8倍。其中,采购成本占比比较高的就是igbt产品。
然而,对于我国的汽车电子生产企业来说,车用igbt芯片的自主生产还有很大的困难。它将直接与汽车的全安性相关,因此对产品质量、功能的要求也是比较严格的。要在承受高温,high pressure,震动和有水等环境条件下仍能保证高精度和准度,其技能门槛是比较高的。行业内严格的汽车召回制度也强迫厂商升高汽车芯片质量的门槛。
只有通过international相关质量管理体系验证的零部件企业才能进入整车配套体系,具备供应商基本资格。验证程序庞杂,验证周期漫长。一般从意向到批量供货需要10余项验证流程,验证周期一般较短需18个月。此外,即使拿到资格,也只能等待新品产业链的机会。
消费性产品的产品功能设计,一般ic设计业者早已驾轻就熟,而近几年,随着汽车市场逐步走向车联网、电动车领域,需要多的驾驶资讯协助整合系统,也让国度内芯片设计业者找到进入市场的敲门砖。然而,消费性电子产品而言,产品寿命设计约1～3年为替换周期,但车用电子则要看到10～15年的生命周期。如何寻找有经验的实验室,协助客户了解车规,制定相对应的aec-q100/101/200验证步骤与手法,顺利进入车厂供应链,也是较为重要和困难的事。
4、能否依靠入口弯道超车
既然自主研发、生产还需要时间,电动汽车时代中国真的能在汽车电子,芯片技能上依靠入口或者“仿制”弯道超车吗?
如果说机械产品,通过反向测绘,能模仿80%,可到了电控产品,就真的很难“山寨”了。外形工艺上的学习如果还比较初级的话,对于焦点技能的准确把控确实不是一时半刻就可以掌握的了的。
或许有人说,那可以先依靠入口,现在中国依靠入口已经是世界比较大的新能源汽车市场了,各项成绩也均不错。但是想到开篇的“先例”是不是又不禁一身冷汗。美国制裁一个中兴就已经风声鹤唳,如果对中国入口igbt实施制裁,会有什么后果?近日贸易战也是如火如荼,装配igbt的汽车是居民日用消费品,一旦对中国禁运,中国的电动汽车企业怎么办?弯道超车大概不是比较要紧的问题了,如何正常生产,如何生存可能就变成了头等大事。
世界的汽车厂商中丰田是世界单独能自产igbt的企业。随着中国产业晋级,不断触碰国外好的资源,占有市场的同时,在可预见的未来,conflict只会越来越频繁、越来越剧烈,如果igbt成为第二个被制裁的,中国的电动汽车企业们要如何应对?
5、增加竞争力 实现国产化才是王道
国度内已有不少芯片厂商,但具备生产汽车级igbt的公司并不多。而且前期的开发及验证期漫长,中国业者都习惯即时上市的运作模式,缺乏耐心。
president xi也在近日召开的national finance committee第二次会议上强调,关键焦点技能是国之重器,对推动我国经济高质量发展、保证家国整体都具有比较重要的意义,须切实提进我国关键焦点技能革新能力,把科技发展主动权掌握在自己手里,为我国发展提供有力科技保证。
新能源汽车的全安性问题,一直是汽车产业的主要工作之一, 在展望新能源汽车讯速发展的同时,我们须认识到,稳定、全安、牢靠的电池管理系统(bms)产品,是保证电动汽车的正常运行的关键,而电池管理芯片是焦点,只有芯片的国产化,我国新能源汽车才能有可持续发展的未来。
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