危墙之下,华为的IGBT之路

2020-07-18 11:38变频器世界
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2019年11月底,行业媒体传出华为正从IGBT厂商处挖人,意欲进入IGBT产业,自主研发IGBT。过去,华为一直从英飞凌购买IGBT芯片。在2018年中美贸易摩擦背景之下,中美两国科技企业之间的贸易来往变得小心翼翼、扑朔迷离。2019年5月有报道称,英飞凌曾短暂供货华为该芯片,虽然随后双方对外表示是谣言,但是也是一个警醒。因此,为了摆脱美国对高科技产业如功率半导体芯片的钳制,华为计划自主研发IGBT也是情理之中。

IGBT供不应求,国产替代刻不容缓

IGBT是目前最为先进的功率半导体器件,小到日常生活中的家电,大到轨道交通、智能电网、新能源、国防军事等战略性产业都有涉及,简单地说,凡是用到电的地方都要用到IGBT。我国IGBT需求量非常大,大约占到全球50%的市场。据行业统计机构数据显示,2018年国内IGBT市场规模达261.9亿元,较2017年的132.5亿元大增97.66%,随着轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域的加速发展,国内IGBT需求将迎来爆发。

中国IGBT市场规模情况

通过近些年来,国家将集成电路发展作为重要战略,在功率半导体低端领域已经可以完成进行国产替代。目前在IGBT领域有不少国产企业进入,已经具备一定量产能力。比亚迪微电子、中车时代半导体、斯达股份、士兰微等企业市场表现不错。尽管有众多企业进入,产量还是供不应求。据行业数据显示,2018年国内IGBT产量1115万只,较2017年的820万只增加了295万只,同比增长36%。但2018年国内IGBT产品需求达7898万只,供需缺口达6783万只,国内产量严重不足。

国内IGBT产量及需求情况

在附加值更高的中高端IGBT领域,依然可望而不可及,90%以上依赖进口,在重要的铁路牵引、智能电网、高压变频器等6500V领域,则是完全依赖进口。因此三菱、英飞凌、赛米控、富士电机等欧美、日系企业长期主导着我国IGBT高端市场。

国内IGBT行业格局

面临着美国对中国科技企业的压制,无论是外部环境的诡异莫测,还是内部市场的强烈渴求,在科技战中,IGBT国产替代是不可阻挡的趋势。

美国压制升级,IGBT自研恐受阻

在芯片自研领域,华为已经进入了世界先进水平。据《日经亚洲评论》报道,华为在芯片领域的成就已经可以媲美苹果,达到世界领先水平。这与每年投入的巨额研发经费是分不开的。在2019年年报中,华为所投入的费用占收入比例达到15%,几乎是爱立信与诺基亚总和的两倍。其中,2019年研发费用达到1317亿元,近十年研发费用投入总和约6000亿元。在芯片上面,华为海思研发的麒麟系列芯片已经应用在华为手机上。去年9月,华为海思的麒麟990芯片上市,这也是全球第一款7nm制程集成式5G基带SOC手机芯片。

因此,华为所拥有的的高科技人才,实践积累的实力足以进入IGBT领域,并填补国产IGBT在中高端领域的空白,加速国产替代的步伐。但是随着美国今年5月份宣布对华为的禁令,华为IGBT自研之路恐怕会遇上阻碍。

美国当地时间5月15日,美商务部发布声明称,全面限制华为购买采用美国软件和技术生产的半导体。随后又给予了90天的缓冲期,将华为临时许可推迟至8月14日。关于华为的动向便受到媒体及大众的热切关注。因为这意味着全世界所有采用美国技术和设备的公司,只要给华为生产产品,就必须得到美国政府的批准。

这条禁令打到华为的短板之处。因为华为长于芯片设计,并不从事芯片制造,需找其他厂商代工。根据禁令,中芯国际、台积电等企业将不得为华为生产芯片。

日前,中芯国际将在科创板上市,在其公布的招股书中称,"若干自美国进口的半导体设备与技术,在获得美国商务部行政许可之前,可能无法用于为若干客户的产品进行生产制造",普遍认为这其中的若干客户就包括了华为。

另外,据最新的媒体报道,在6月9日的年度股东大会上,台积电董事长刘德音正面回答了是否给华为代工。遗憾表示不希望失去大客户华为,但是断供华为芯片已经摆上日程。日前有消息,台积电已经将华为海思原本预定的第四季度先进制程产能全部开放给其他客户。

据相关数据显示,华为是除了苹果之外,台积电第二大客户。在2019年,华为贡献了台积电总营收额的14%。换算成收益来算,失去华为订单,台积电每年将损失70亿美元,折合人民币497亿元。那么,断供华为之后,台积电如何弥补缺少的订单?

截止今日来看,台积电情况似乎很乐观。据台媒最新报道,苹果、高通、联发科等业内巨头已经在追加订单,弥补了第四季度营收,预计2020年台积电营收并不会出现下滑。比如苹果已经A12、A13的订单,大约7-8万片。目前使用率最高的7nm方面,高通已追加了3.5-4万片的订单,而最近与华为走得很近的联发科也追加了2-2.5万片的订单。另外,PC芯片业巨头AMD的Zen2/3架构CPU、RDNA/RDNA2架构的GPU和为索尼和微软游戏机提供的显示芯片也让其在台积电的订单增加了1-1.5万片。

同时,刘德音表示"从今年5月15日起60天内,也就是到7月14日,包括台积电在内的所有供应商,例如还有三星、中芯国际等均处于法规解释阶段,只有到期后才知道是否需要申请出口许可证。"

作为最后的希望,台积电不再供应华为海思芯片已成定局。

现在,华为寻找实力强劲的替代者似乎也陷入僵局。

6月8日,彭博社援引知情人士报道,华为的某些电信设备芯片库存恐只能维持至2021年。此时的华为时刻在紧张思考对策。据匿名知情人士表示,"在最新的限制措施出台后,华为深圳总部已进入'紧急状态',频繁开会商讨对策,迄今未能针对限制令想出解决方案。虽然可以从三星或联发科等第三方公司购买现成芯片,但可能得不到足够的支持,也可能不得不在基础产品的性能上做出代价高昂的妥协。"

5月16日,华为在内部网站"心声社区"中发文表示:"没有伤痕累累,哪来皮糙肉厚,英雄自古多磨难。回头看,崎岖坎坷;向前看,永不言弃。"

选自《变频器世界》


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