李书福布局功率半导体，意欲何为？

作为制造业大国，功率半导体器件在我国的工业、新能源、军工等领域都有着广泛应用，具有很高的战略地位。功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，可以说是半导体行业非常重要的细分领域。

吉利投资的晶能微电子，已经完成首轮融资。此次Pre-A轮融资由华登国际领投，嘉御资本、高榕资本、沃丰实业等机构跟投。公司表示，这轮融资主要用于功率半导体模块的研发投入、产线建设以及技术团队搭建等方面。

从成立到完成首轮融资，晶能微电子仅用6个月，什么来头？


晶能微电子

晶能微电子，全称浙江晶能微电子有限公司，2022年6月20日成立，法定代表人为潘运滨，注册资本1000万元。

爱企查显示，该公司由吉利迈捷投资有限公司、宁波微马企业管理合伙企业（有限合伙）和杭州粒辰企业管理合伙企业（有限合伙）共同持股。

晶能微电子具有芯片设计、模块制造和车规认证的能力。公司以逆变器功率模块为切入点，开发车规级 IGBT 芯片及模块、SiC 器件、中低压 MOSFET等产品，可以用于新能源汽车、电动摩托车、光伏、储能等“双碳”产业场景。

根据规划，晶能将以逆变器功率模块为切入点，通过“芯片设计+模块制造+车规认证”的组合能力，开发车规级IGBT芯片及模块、SiC器件、中低压MOSFET等产品，服务于新能源汽车、电动摩托车、光伏、储能等“双碳”产业场景。

而晶能此次融资就是要投入研发 IGBT 和 SiC 这类功率半导体模块。

IGBT、SiC 又是啥？为什么吉利要投资这家公司？


电动汽车的“心脏”

功率半导体模块是一种快速的电子“开关”，通过切换“开”和“关”的状态以及驱动电路，改变电流和电压状态。而功率模块包括 IGBT 模块和 SiC 模块。

其中的IGBT，也就是绝缘栅双极型晶体管，由双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应管（MOS）组成，特点是高输入阻抗和低导通压降，非常适用于直流电压600V及以上的变流系统，比如交流电机、变频器等。

IGBT 模块可以通过脉冲宽度调制，把输入的直流电变成所需频率的交流电，反过来也可以。

应用到新能源车上，IGBT 就是负责把电池供应的直流电，转换为电机转动需要的交流电，而交流电的频率又关联着电机转速。

也就是说，一台车百公里加速性能好不好，主要取决于这台车的 IGBT 模块好不好用。

并且，充电桩提供交流电，电池充电需要直流电，这中间需要 IGBT 模块将交流电转换为直流电。这意味着充电速度和充电效率也依赖 IGBT 模块的性能。

除了充电和加速快慢，电耗、变速顺不顺滑等性能也和 IGBT 模块的优劣有关。

因此，功率半导体模块可以说是电动汽车的“心脏”，重要性不言而喻。


功率半导体行业概况

功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要是通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能，具体用途包括变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等。


1.功率半导体分类

功率半导体按照封装形式和集成化程度可分为功率分立器件、功率模组及功率IC。

①功率半导体分立器件：指二极管、晶闸管等用于处理电能的器件，其本身在功能上不能再进行细分。

②功率模块：由两个或两个以上半导体分立器件芯片按一定电路连接并进行模块化封装，主要应用于高压大电流场合，如新能源汽车主驱逆变、高铁/动车组等。

③功率IC：指将高压功率器件与其控制电路、外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路。

在功率器件中，晶体管份额最大，常见的晶体管主要有BJT、MOSFET和IGBT。

①MOSFET：是金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管，更适用于高频场景。

②IGBT：是绝缘栅双极晶体管，是同时具备MOSFET的栅电极电压控制特性和BJT的低导通电阻特性的全控型功率半导体器件，更适用于高压场景。


2.功率半导体产业链

功率半导体上游为原材料，包括硅片（研磨片、抛光片和外延片）、钼片、引线框架、管壳及散热器等，涉及材料工业、装备制造业、化学工业等行业，原材料价格直接影响到下游企业整体成本。功率半导体下游应用广泛，几乎涵盖所有电子制造业，包括为消费电子、工业控制、电力传输和新能源等领域。


3、功率半导体应用范围

功率半导体下游应用广泛，基本上涉及到电力系统的地方都会使用功率器件。下游应用领域主要可分为几大部分：消费电子、新能源汽车、可再生能源发电及电网、轨道交通、白色家电、工业控制，市场规模呈现稳健增长态势。基于不同应用场景所对应的功率和频率，人们选择使用相应的功率器件和基材。


4、功率半导体器件市场规模

受益于下游需求拉动，全球功率半导体市场规模稳步增长。根据Omdia数据，2020年全球功率半导体市场规模422亿美元，预计2024年将达到538亿美元。

全球功率半导体市场基本被欧洲、美国、日本厂商主导。根据Omdia数据，2020年全球功率分立器件和模组市场规模209亿美元，其中英飞凌占比19.7%，排名第1；安森美占比8.3%，排名第2；意法半导体占比5.5%，排名第3；Top10厂商合计占比58.7%，市场集中度较高。

中国功率半导体市场规模也保持持续增长。根据Omdia数据，2020年中国功率半导体市场规模153亿美元，占全球市场36.3%，预计2024年将达到197亿美元。从产品结构来看，电源管理IC占比61%，MOSFET占比20%，IGBT占比14%。

5、功率半导体模块竞争格局

目前功率模块里性能最强的是SiC 碳化硅芯片，能提高工作效率、降低工作损耗、耐高压可达2万伏，同时还有散热良好和体积小的优点。

但是，要想大规模量产装车 IGBT 或 SiC 有一个最大的问题：成本。一辆纯电动汽车需要 IGBT 模块数量少则50个，多则数百个，占整车成本的5%-10%，甚至仅次于电池。

并且，如果想要性能更上一层楼，使用 SiC 芯片，那么成本至少会再提高5-6倍。

而想要降低成本，首先需要有更多玩家入场布局，实现产业化。

其次，就拿 IGBT 产业来说，车规级 IGBT 产业链上游是硅晶圆、封装材料等原材料供应商，以及检测设备等设备供应商；中游是生产商，负责 IGBT 相关器件产品的设计、制造、测试和销售；下游就是各家新能源车企。

目前乘用车 IGBT 产业，国外厂商英飞凌一家独大，市占率可达一半以上。国内车企玩家里，要么是成立合资公司，比如一汽、广汽、东风等都是和中车时代达成合作；要么是以购买为主，比如“蔚小理”。

只有比亚迪重点布局 IGBT，自建产线，并且拥有完整产业链。有媒体估计，比亚迪半导体2021年全年 IGBT 产能为300万个左右，而比亚迪多次拿下销冠的成绩有目共睹。

也就是说，保证 IGBT 产业链，是保证产量、提升销量的关键。


吉利早已布局，意欲何为？

除了晶能微电子，早在2021年，吉利就和芯聚能半导体、芯合科技等企业合资成立广东芯粤能半导体有限公司，制造和研发车规级和工控领域的碳化硅芯片。

同年8月，吉利又和功率半导体企业罗姆半导体集团达成战略合作。今年10月，吉利和华润微电子签订合作协议，联合设立汽车传感器及应用实验室，构建车规级功率半导体产业合作机制。

今年12月6日，吉利招标平台发布《晶能微电子一期工厂改造项目监理工程招标公告》，项目位于杭州钱开区，一期工厂年产 IGBT 功率模块约为60万套。这意味着吉利也加入 IGBT 封装的自制队伍。

不仅如此，《晶能微电子一期工厂改造项目进出口代理服务的招标公告》也同时发布，吉利或许也想进军全球市场。

据晶能CEO潘运滨透露，明年晶能多款产品将开始装车。随着晶能的投产，吉利自身功率半导体产业链的布局进一步完善。而这会对吉利汽车性能、汽车产量带来什么样的推动作用，未来吉利的成绩会告诉我们。