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大雪已至，2021年已经彻底入冬。

还好近几个月新能源汽车持续迎来高光表现来看，已经持续近两年的“缺芯寒潮”正在逐渐回暖。

尽管在产业链上，国内汽车电子市场年规模已经直逼万亿，但盘子大了经难念。

不管是从上游原材料供应端到产品供应端，成品封装端，还是到需求端，车规级芯片产业的特殊性性决定了，哪怕是一个环节细小的变化，都可能给整个产业链带来惊涛骇浪。

未来会怎样我们看不清，但缺芯大概率会长期存在。

病根

缺芯，远比油价上涨更让人感到恐惧。

首当其冲的，就是造车新势力。今年4月7日，在蔚来汽车合肥生产基地，蔚来第10万台量产车下线仪式举行。

就在举行该仪式的上一周，蔚来刚宣布因芯片短缺停产了五个工作日，成为了第一家因芯片短缺停产的新造车企业。

一件大喜事，因为缺芯褪色不少。

数据显示，2021年国内新能源车用功率半导体器件供货价约3000元/台，新能源车出货预计超过300万台，单单一个新能源车市场，仅仅一套功率半导体器件创造了300亿元的市场价值。

这300亿中的超70%份额被三四家头部瓜分——科锐（美国）、罗姆（日本），英飞凌（德国）。

剩余不足30%的市场份额，主要由比亚迪和中车、斯达等几家自主芯片商把控。

从供给的角度来看，马来西亚的疫情重创了车规级芯片的产能，这是缺芯的核心原因。

当然，供给的有供给的特殊性，需求也有需求的特殊性。

跟传统燃油车不同的是，新能源汽车用电池、电机、电控取而代之传统燃油车的动力总成。比较而言，新能源单车芯片的需求量由传统燃油车的500—600颗激增到2000颗左右。

其中，功率半导体含量最高（55%）。

功率半导体主要包括IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、MOSFET（金氧半场效晶体管）、MCU（单片微型计算机）、传感器及其他等元器件。

即便抛开马来西亚疫情导致的产能问题，需求爆发式增长，也是缺芯的一个重要原因。

博弈

一面是高度集中呈现寡头式的供给，一面是新能源车爆发式放量的需求，两者一遭遇几乎就是一场悲剧。

——市场的主导权在卖方手里，汽车厂商几乎没有话语权。

只有根基深厚的大厂才能幸免于难，可以获得相对平等的对话权。

比如上汽与英飞凌就是战略级合作伙伴，上汽获得的芯片量够且有时间、价格优势等等，都是新造车们不能比拟的。

这是一个高技术壁垒的行业，我们以车载功率半导体器中需求量最大的（占比300亿市场价值超过50%）IGBT为例来说明，你就会明白。

IGBT的核心功能是，将电池产生的直流转换为驱动电机的交流、将上百伏的电压降至车载电子设备需要的12V，以此实现该功能需要大量的逆变器、变压器和变流器。

新能源汽车对IGBT等功率器件的需求远高于传统汽车。而IGBT等功率器件可以占电动车成本约8-10%，占充电桩成本的20%。

因此，新势力们，特别是中高端产品的持有者，在选择IGBT这个问题上慎之又慎。

尽管，车规级IGBT的技术门槛远比手机芯片要低，但也是一个高技术门槛的领域。

一方面，IGBT对工艺要求很高，这是一个巨大的技术壁垒。另一方面，IGBT使用环境苛刻，稳定性要求更高，这又是一个巨大的市场壁垒。

车规级半导体在运行环境、器件稳定性、可靠性和故障率等多方面均有严格要求，加之汽车半导体产品生命周期通常要求15年以上。

最终的结果就是，想要跃跃欲试杀入IGBT的玩家很多，但是真正成熟的厂家就那么几个。

这是一个寡头格局的市场。英飞凌是全球最大的IGBT供应商，全球占比近20%，目前发展到第七代；比亚迪是国内最大的IGBT供应商，国内市场占比约16%，基本也就是自用，目前由第五代向第六、七代过渡。

国内市场IGBT大致就分为三类，第一类是特斯拉，主要为英飞凌；第二类是比亚迪，自给自足；第三类就是其它，斯达或者英飞凌。

造车新势力基本都在第三类，抢不过特斯拉，分不到比亚迪，在斯达和英飞凌中来回被迫选择。

可以说是必须选，也可以说是没得选。

显然，即便是没有芯荒，大部分汽车厂家也要受制于车规级芯片供应商。

既然被卡了脖子，那么就要自主替代。逻辑没问题，但现实是很难。

某业内人士曾有感而发：这个行业的门槛极高，不是随随便便就能进入，因为前期的投入实在太大，不是一般企业可以负担，为什么这两年黄掉的项目不少，也是这个原因。另外，技术门槛摆在那里，哪里有什么弯道超车，都是一步一个脚印干出来的。

国产替代、扩大产能、缩小代差的事情只能从长计议。

破局

即便是死局，也有破局的可能，对IGBT来说也是一样。

今年广州车展，透出一个明显的技术信号，800V超高压充电将成为下一个技术风口。

比起电池能量密度，800V对电动车的改造更具现实意义。因为800V高压车型可轻松实现7分钟充电30％—80％，真正让充电变得跟加油一样的便捷。

俨然，传统燃油车的“命”要被800V给“革”了。

目前主流的IGBT都是硅基（SI），即集成电路元器件是以硅为衬底制造的。

奈何Si-IGBT并不能很好的支持800V超高压充电技术。测试显示，如果直流母线电压提升到800V以上，那么对应的功率器件耐压则需要提高到1200V左右。这带来的后果是，Si-IGBT器件的导通损耗、开关损耗都有显著的上升。

也就是说，在IGBT领域，外方主导硅基技术路线并不是最优选。

显然，机会来了——以碳化硅（SIC）为主导的第三代半导体成为破局的关键。

SIC与SI相比，在耐高压、耐高温、高频等方面具备碾压优势，是材料端革命性的突破。

遗憾的是，SIC市场的供给把控在衬底厂商手里。

——Cree（韩国）、II-VI（美国）及Si-Crystal（日本）合计占据了90%的出货量，而器件及模组的供应商中Cree、Rohm、Infineon及ST合计占据了超过70%的市场份额。

这依然是一个令人失望的市场格局，但是远比Si-IGBT器件更让人感到乐观。

原因很简单，碳化硅（SIC）还处于初期阶段，渗透率很低，单就技术体系而言，从SI到SIC属于功率范畴的材料革新，不是数字芯片的代际赶超，大家起步时间相当，机会均等。

目前我国SIC方面也有多个玩家加入，在材料端有天科合达和山东天岳；在外延方面有瀚天天成、东莞天域、三安集成、中电科等。

事实证明，由于SIC功率器件的介入，在相同电池容量下，续航得到明显提升。

以蔚来ET7和ES6为例，在电池容量同为75KWH的情况下，ET7的续航里程为500KM，而ES6为455KM，这与ET7采用了SIC功率器件不无关系。

最后

第三代半导体国内外差距没有一、二代半导体明显。外方仅仅是先发优势，而不是代际领先。

我们完全有能力赶超，而不是像以前跟着国际巨头屁股后头做国产化替代。

虽然在目前的技术条件下，SIC功率器件比同类SI产品的成本要高出4—5倍，但随着市场规模的扩大，成本曲线会持续下行。

如果IGBT我们也赶上来了，那么不止是缺芯，可能连车规级芯片产业链的病，应该也就好了一大半。