周晓晖：自主电驱动品牌的创新之路

2022年11月8日-10日，由中国汽车工业协会主办的第12届中国汽车论坛在上海嘉定举办。作为党的“二十大”召开后的汽车行业首场盛会，本届论坛以“聚力行稳蓄势新程”为主题，共设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛”，以汽车产业的高质量发展为主线，与行业精英一起贯彻新精神，研判新形势，共商新举措。其中，在11月9日下午举办的“主题论坛3：汽车、芯片融合发展”上，株洲中车时代电气汽车事业部副总经理周晓晖发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：

​本来是我们汽车事业部总经理何亚屏先生演讲，但由于株洲疫情影响无法出行，而我刚好在外地出差，所以代替他来演讲。

株洲中车时代电气汽车事业部是做电驱动产品的自主品牌，我们的创新之路和芯片联系在一起就是“从芯出发”这个概念。接下来我想给各位分享一下中车电驱现在做出的一些起步性成绩。株洲中车时代电气电驱产品已经给国内16家以上的整车客户和25种以上的车型配套，截至2022年8月，已累计交付电驱产品超30万台套。尤其是2022年因为新能源汽车全行业的爆发，消费者对新能源汽车的认知有了本质性的变化，所以今年一年中车电驱产品供货量将达到25万台套左右。因此，中车电驱在2022年上半年电驱系统全行业排名上升至第6，截至2022年9月电驱系统全行业排名已稳居第6，排在前面的是弗迪动力、特斯拉、日电产、蔚来电驱及联合汽车电子，中车电驱目前在全行业算是第二梯队，正在向行业头部赶超。而在电驱系统独立自主供应商中我们排在第一位，做到这个程度我们花了5年的时间。

我们认为行业现在已经进入以驱动为主的发展新阶段，芯片市场的需求打开了。中车电驱动业务是从上游芯片、功率电子模块开始，一直到电驱动系统，是电驱行业的全能型选手，而我们说的芯片市场特指功率电子模块，也就是IGBT模块。

车型分布现在聚焦主力为A级车、B级车，该区间的需求较大。最重要的是自主品牌主机厂强势崛起，这对于我们新能源零部件供应商：电驱企业和上游功率电子芯片，有巨大的拉动效果。从芯片技术路线来看，我们判断SiC与IGBT会出现长期共存、各有自己生存空间的结果，且随着现在装机量的提升，这个趋势比较明显。到“十四五”中期之后我们的认知基本明晰，硅基IGBT技术已经成熟，技术发展已经进入平台期，IGBT平台能发掘出来的能力已到达技术极限。

IGBT从80年代提出，最开始的应用领域并不是新能源汽车，当时IGBT主要在输变电领域、铁路领域、工程领域有大规模的应用。90年代IGBT才开始在新能源汽车上得到应用，车规级的IGBT，特别是对中国市场来说也刚刚成为规模。而SiC功率器件我们认为已进入市场导入期，目前主要在高端和细分市场上有应用。我们中车汽车电驱动系统产品供货中，本地功率半导体器件使用比例已达到66%，这在两三年前是完全想不到的事情。

我们对于芯片行业未来几年的判断有两点：

1.技术路线趋势：IGBT是核心细分市场最优的选择，而SiC在特定细分市场成为优选技术路线。

2.产业格局趋势：中车时代电气在国内的新能源功率半导体市场已经有一席之地，我们争取在全球新能源以及其他的功率半导体市场扮演核心的角色。

昨天苗圩主任在闭门会上对于国内功率电子企业也提出了期许，说实话我们觉得领导的认知真的深刻。我们中车时代电气的目标也是希望能够在“十四五”或者是“十五五”期间在功率电子行业能在全球市场中扮演重要角色。总体来说，我们认为根据市场需求引领汽车产业链的融合，或者汽车产业和汽车半导体行业的融合，就是电驱动的创新之路。

目前我们认为行业难题有四个：

难题一：先进系统技术工程化

电驱系统供应商处于上游的器件商和下游主机厂之间，主要做大系统集成产品，这是承上启下的集成。这个产业刚刚开始，如何把先进的系统技术实现工程化是我们面临的问题，比如EMC、NVH等。

难题二：关键核心器件国产化（本土化）

昨天竺延风董事长在闭门会上提到80年代中国干国产化的事情，最终觉得实现国产化最重要的在于市场化。我们面临的芯片难题还是要用市场办法解决，用本土化方案解决行业产业链问题。

难题三：部分工艺技术瓶颈突破

功率电子作为定制化半导体，工艺技术在整个产品开发难度中至少占60%。我们了解到，在功率电子的某些细分市场上，比如3500V以下，低压在750伏左右还有差距，特别是第三代的宽禁带半导体上与国外的差距比较大，国内的工艺技术仍有较大的提升空间。

难题四：关键基础材料产业化

对于功率半导体行业像晶圆、辅材这些上游材料，以及对于电驱动行业来说也包括磁体、硅钢等上游原材料急需实现本土产业化。

电驱动领域体现了汽车行业和半导体行业的深度融合发展，这也是跟论坛的主题核心整合契合。

对于电驱动供应商来说，做的是组件、部件、系统，相应的组件有功率器件、控制板、驱动板、定转子总成，部件有单电机、单电控、双电控，再跟传动装置组成电驱动系统。电驱动的核心就是关键元器件、功率芯片，可以说，没有半导体产业的发展就没有现在电驱动系统的概念。

产业融合有助于产业需求的交互传递，促进跨产业、跨行业协同发展。对于电驱动系统供应商来说我们是承上启下的角色，一个系统集成商的角色。整车企业对于他的细分市场、客户需求会总结出工程需求，从动力系统来说，比如动态性能、续航里程、低成本等；转化为电驱系统要求，比如高密度、高效率、高安全、低成本等；转化为对功率半导体的要求，比如高性能、高压化、高可靠性、功能安全等；还有供应链安全，比如说要求一些晶圆衬底本地化等。

中车在电驱动系统实现了平台化的解决方案，也就是说从功率半导体技术，传感器技术（中车在宁波有传感器公司），集成电控再到电机技术集成，再跟减速器合作企业集成，可以说在国内实现了对于电驱动系统全产业链平台化的解决方案，这是我们比较引以为傲的行业优势。

基于中车功率电子的动力系统解决方案，我们可以说在多个技术维度、多个技术特性和技术要求上，我们有自己的相应优势领域，包括从整车的直接需求到电机、电控原理，半导体的结温估算、自主化器件，这是上下游融合的电子器件的要求。

再谈一下中车电驱的自主化器件。目前我们的功率半导体完全自主可控，今年我们能做到供货66%的产品占比是用自主的IGBT，我们可以做到具备全生命周期可靠性保障能力，多技术结合降低失效风险。

在IGBT这一块中车现在已经有两条8英寸的IGBT产业化基地。从产业化角度讲，在“十四五”期间我们还要增加产能，在“十四五”末期“十五五”初期达到500万块模块的规模，能够落地某个跨国客户的供货项目，同时兼顾为消费品客户提供高性价比的器件，成为有国际影响力的功率电子半导体供应商。

我们现在IGBT的发展代次已经达到第7代，即超精细沟槽技术，已经给行业客户供货。今年主流的IGBT产品供货仍是第六代的精细沟槽技术，七代的精细沟槽技术大概明年批量供货之后基本上就可以达到国际水平。8代的逆导技术实现以后，全球硅基半导体IGBT器件上就达到了技术平台期。预计在“十五五”初期，在IGBT技术路线上，功率电子应用继续提升的余地基本没有了。在硅基IGBT不仅是我们一家，国内的功率半导体发展水平跟国际上相差不到一代，技术水平差距在两年以内。相应的我们在超薄片晶圆加工能力、特色金属工艺、少子寿命控制技术、激光退火等工艺技术，在我们所在的功率电子的需求细分市场上，工艺技术已经相对成熟。

在使用封装上，我们掌握了单面焊接、双面焊接与压接式封装技术，前两个主要用于汽车行业，特别像双面焊接技术平台，主要用于双电机控制器的场合应用，比如混动、双面水冷。在高功率的纯电动平台上，我们正追逐并逐渐赶超国际前沿水平。单面焊接技术平台已经完全成熟，压接式封装主要是在轨交和输变电领域使用。

在汽车级IGBT模块上，无论是架构、结构和应用场景，已经完全可以覆盖全世界功率电子企业能够达到的汽车级应用场景，相应的全桥模块、半桥模块、双面水冷、单面水冷、高压、低压模块现在都形成系列化产品。

关于SiC，我们现在已经有了6英寸碳化硅关键产业化基地，但是这一块我们并不是专门为汽车行业做的，而是用于轨交输变电领域，这是我们目前主要的商业化领域。这一块的器件水平跟国际上还是有差距的，这也是国内目前SiC的普遍水平，跟国际先进技术差两代左右。我们现在基本是在做精细平面栅，但是国际上产品化已经做到了三代的紧凑沟槽栅。国际上更领先的企业SiC已经做到了第四代，SiC特别是在车规的应用上国内外还是有比较大的差距。

对于汽车级的SiC模块，全世界整个行业都在突破过程中，现在真正应用于SiC半导体特性更高可靠性的封装技术，全世界都还处于摸索阶段。SiC的结温能达到200多度，现在我们使用了全行业普遍用的封装技术其实是硅基IGBT的封装技术，这里国内有些友商可能会实现弯道超车。但是我们对两个技术路线（SiC和IGBT）认知还是那个判断，对于已经到了规模化生产的一级供应商来说，还是以硅基IGBT为核心，SiC是一个细分领域的高端应用。在“十四五”末期，硅基已经达到相对成熟的水平，行业需求已经达到深度定制化模块的阶段，在这方面我们自己认知重心放在硅基和高度定制化模块的发展上，而汽车级的全SiC模块，它更多是一个小众化产品。

中车电驱在国内的各种行业认证已基本做全。基于IGBT典型的电驱产品，中车电驱今年真正量产的产品将达20多万套，明年量产订单已经达到了60万套，基本上都是硅基IGBT，只有少部分SiC细分的产品，比如220kW以上的单电机驱动系统。

我们在这个行业的发展，做到这个程度很大程度上得益于株洲中车时代电气在中车集团领导下在电驱行业全产业链进行发展，也得益于我们电驱特别是自主电驱创新发展的自主认知。

我们的想法是致力成为全球一流乘用车电驱零部件及系统集成商，用芯驱动人类绿色交通和能源的可持续发展。

“至诚之心，智驱未来”。

谢谢大家！

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）