[汽車之家?行業]?比亞迪半導體有限公司最近財運不斷，繼5月26日融資19億元人民幣之後，6月15日又獲8億元融資。壹個月內兩度融資，估值已達102億元，並明確將於適當時機獨立上市。王傳福曾說過：“其實我當年要是不造車的話，我們就造半導體”。看來，幹芯片，比亞迪真的要搞事情了。 芯片，是中國先進制造業的隱痛。在國內整體芯片工業不力的大背景中，壹家造汽車的，造的芯片能有多優秀呢？技術行不行，專利最有發言權。於是，我們把比亞迪申請的所有IGBT芯片專利擼了下，分析結果來了—— IGBT，學名絕緣柵雙極型晶體管，俗稱電力電子裝置的“CPU”。IGBT是能源變換與傳輸的核心器件，與動力電池壹樣，也是新能源汽車的核心技術。 IGBT芯片的設計和制造工藝難度都很高，我國IGBT長期被卡脖子，中高端IGBT產能嚴重不足，幾乎全部依賴英飛淩等國際巨頭。隨著產業規模的擴張，我國新能源汽車急需壹顆強健的IGBT“中國芯”。 ◆比亞迪到底申請了多少專利？ 2007年，比亞迪提出其首個IGBT專利申請，截止2020年5月8日，德溫特世界專利數據庫裏壹***有比亞迪公開的130個IGBT專利族，包括231條專利記錄。這就是比亞迪IGBT芯片當前的全部技術家底了，其中75%的專利布局於中國大陸。 那麽，231條授權專利，在國際圈兒是個什麽水平？ 富士電機、三菱電機和英飛淩擁有的IGBT專利最多，但他們都起步早。上世紀80年代，富士電機和三菱電機就已開展IGBT技術研發，目前兩家公司分別握有1733、1056個專利族；英飛淩雖然1994年才申請其首個IGBT專利，但數量增長很快，近幾年的申請量排名第壹，且已成車規級IGBT芯片霸主。 比亞迪的IGBT研發比日本晚了20多年！底子薄，只能快點跑，追到哪裏了呢？ ◆比亞迪的技術工藝處於什麽水平？ 比亞迪2005年成立IGBT團隊，2008年收購了資不抵債宣布破產的寧波中緯積體電路，這筆買賣之後，比亞迪開始了IGBT芯片的自主研發。 2015年，比亞迪IGBT制程工藝攻克了非穿通型（NPT）技術工藝，2018年推出車規級IGBT4.0技術，該技術在非穿通型基礎上，增加了復合場終止層，並進壹步減薄了芯片厚度。 在2018年9月公開的壹份專利中，比亞迪提出了深溝槽柵的技術方案；2019年3月、4月公開的兩份專利中，提出了場終止層（電場截止）的技術方案。 芯片，大家都愛說第幾代技術，代數越高水平也越高。對於芯片工藝水平的代數劃分，沒有壹定之規，對比壹個比較被廣泛采納的劃代標準，可以發現比亞迪IGBT芯片整體還是處於第4代，近兩年開始試圖在第5代、甚至第6代技術上有所突破。 而國際上，2018年IGBT芯片已經進入了“微溝槽柵+場截止”的第7代技術，三菱電機、富士電機、英飛淩都有產品推出。比亞迪的技術叠代還處於跟隨、追趕的狀態。 ◆比亞迪重點研發了些啥？ 我們用了兩種方法來看比亞迪IGBT的重點發力區。 第壹種是簡單直白的專利標引德溫特手工代碼排序。 德溫特手工代碼排序顯示，除了關鍵的MOS柵雙極管以外，無機材料沈積（金屬氧化物）、柵電極、電極和互連層的加工、半導體熱處理（退火等）、散熱（包括芯片及模組散熱等）、矽基材料、電動車電控系統等，也是比亞迪IGBT專利布局較為集中的技術領域。 第二種方法是專利文本挖掘。 借助於incoPat專利數據平臺，我們將比亞迪IGBT專利數據進行文本聚類，繪制了壹份技術研發重點專利地形圖，圖中深色等高線部分表示比亞迪專利技術研發密集區。 從這份專利地圖中，如果妳是技術硬核，可以看懂比亞迪的IGBT專利重點包括：IGBT結構、散熱、IGBT芯片、IGBT模組、覆銅陶瓷基板（DBC?substrate）、電控技術等。 模組研發其實是比亞迪在2010年之前重點做的事，還屬於比較低的段位。那最近三年，比亞迪在做些什麽呢？ 最近三年，比亞迪關註最多的技術主題是基板制造、IGBT芯片封裝、散熱，此外，公司對IGBT芯片制造工藝、加工設備、過程控制，及電控系統（包括電機故障定位）等也有關註，其中IGBT制造工藝方面，當前的研究重點是光刻、溝道絕緣層、擴散法金屬摻雜等。 此外，比亞迪已斥資布局第三代半導體材料SiC（碳化矽），願景是在2023年以SiC基半導體全面替代矽基半導體。 ◆比亞迪有哪些核心專利？ 專利強度能夠說明專利的重要性。 知識貼士：專利強度（Patent?Strength）是Innography公司提出的核心專利評價指標。綜合了10余個影響專利價值的變量，包括：專利權利要求數量、引用先前技術文獻數量、專利被引用次數、專利家族大小、專利申請時程、專利年齡、專利訴訟情況等。專利強度取值範圍0-100，專利強度值越高說明該專利越重要（是公司的核心專利）。 對比亞迪的所有專利族進行強度分析，發現專利強度超過60的專利族有10個。沒錯，這些就是比亞迪核心的IGBT技術專利了，也是比亞迪“不容觸犯”的專利重鎮，這些專利的保護內容涉及過流保護、過溫保護、電控系統及故障檢測、IGBT制造工藝等。 我們體貼地給出了這十個專利的公開號，通過公開號，您可以找到專利說明書全文進行研讀，我們只能幫妳到這兒了。 ◆在國際賽場上到底是個什麽水平？ 說了這麽多（壹般人不懂的），比亞迪IGBT芯片到底是個什麽水平？作為壹個“後進生”，與盤踞IGBT領域多年的國際巨頭比，比亞迪還有哪些功課需要重點做？ 先直接上個圖—— 比亞迪位於第III象限，與意法半導體、塞米控公司大致處於相同的競爭地位，無論是技術競爭力還是經營實力，都與英飛淩等領先企業有很大差距。 英飛淩、日立、電裝位於第I象限，綜合實力最強；富士、三菱電機處於IV象限，技術競爭力方面較強，而經營實力略微遜色；瑞薩電子在II象限，說明其經營實力較強，技術實力稍微落後。 技術的差距到底在哪裏？ 利用德溫特手工代碼，分析比亞迪與英飛淩、日立、電裝、富士、三菱電機5家頭部公司的IGBT專利技術布局，可以看出，其他5家公司的專利布局更全面；二是MOS柵雙極管、雙極管和二極管、雙極晶體管制造、襯底上沈積金屬氧化物等無機材料、雙極晶體管、柵電極是6家公司***同關註的技術領域。 值得註意的是，英飛淩在沈積金屬氧化物和柵電極領域的專利數量已經超越制造，說明英飛淩在柵極加工工藝布局較多，且在5家中最為領先。 另外，比亞迪在絕緣柵場效應管（MOSFET）領域的研發布局目前相對較弱，MOSFET管屬於小功率半導體，無法在高壓大電流下工作，這與比亞迪重點研發車規級IGBT芯片戰略吻合。 ◆敲黑板?劃重點 從2005年組建團隊算起，比亞迪做芯片做了15年，目前在國內車用IGBT領域獲得了壹定的話語權，初步形成了涉及材料、散熱、制程工藝、電路保護、電控系統等在內的專利布局體系。 但是，與英飛淩、富士電機、三菱電機等領先IGBT巨頭比，比亞迪還有很長的路要走，研發的深度廣度上仍需進壹步提升。 比亞迪IGBT芯片雖已涉足第5代、第6代技術工藝，但量產的還是第4代產品。而三菱電機2009年就推出了第6代產品，富士電機則從2015年就開始外供第7代產品的樣品，2018年英飛淩、富士電機、三菱電機都有第7代產品量產。2018年底，比亞迪公布能將晶圓減薄到120μm，而英飛淩的IGBT芯片最低已經可減薄到40μm…… 商業化方面，全球IGBT市場上，比亞迪半導體所占據的市場份額還不到2%，即便在國內市場，比亞迪的車用IGBT市場份額也只有20%左右，外資企業仍手持最大蛋糕，例如英飛淩2019年為中國新能源汽車市場供應了63萬套IGBT模塊，市占率高達58%。 所以，IGBT“馴化”了電，比亞迪正在“馴化”IGBT，下壹步的問題是，多路資本加持以後，比亞迪能不能快馬加鞭，搶到“英飛淩們”的蛋糕。 更多車市解析與車圈故事，歡迎關註車市物語公眾號——微信號：autostinger。（文/車市物語）
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