不只是IGBT，你所不知道的比亚迪半导体
2020-09-29
14:00:57
来源: 半导体行业观察
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近日，国家发改委、科技部、工信部、财政部等四部门联合印发了《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，提出要“聚焦新能源装备制造问题，加快IGBT、控制系统等核心技术部件研发”。
比亚迪自进入汽车行业以来，就定下了发展新能源汽车的战略。作为电动汽车的核心，芯片是一定要解决的问题。比亚迪从2002年进入半导体领域，经过近20年努力，除了已经为人所熟知的IGBT、SiC功率器件之外，比亚迪半导体还在MCU(微控制单元)、AC-DC、保护IC等智能控制IC，嵌入式指纹识别芯片、CMOS图像传感器、电流电压传感器等智能传感器，以及光电半导体等领域取得显著成果。比亚迪深耕半导体技术，打破国外企业垄断，实现了从工业消费级半导体产品技术，到车规级高效率、高智能、高集成半导体技术的跨越式发展，解决了汽车电动化、智能化进程中的关键技术问题。
不断攻克智能化关键技术，32位车规级MCU率先国产化
MCU即微控制单元，是将CPU、存储器都集成在同一块芯片上，形成芯片级计算机，可为不同应用场景实施不同控制。随着汽车不断从电动化向智能化深度发展，MCU在汽车电子中的应用场景也不断丰富。作为汽车电子系统内部运算和处理的核心，MCU是实现汽车智能化的关键。在汽车应用中，从雨刷、车窗到座椅，从安全系统到车载娱乐系统，再到车身控制和引擎控制，几乎都离不开MCU芯片，汽车电子的每一项创新都要通过MCU的运算控制功能来实现。
据iSuppli报告显示，一辆汽车中所使用的半导体器件数量中，MCU芯片约占30%。在汽车向智能化演进过程中，对MCU的需求增长得越来越快。IC Insights预测，未来MCU出货量将持续上升，车规级MCU市场将在2020年接近460亿元，2025年将达700亿元，单位出货量将以11.1%复合增长率增长。MCU是行业战略高地，对汽车智能化发展有着决定性的作用。
比亚迪半导体从2007年就进入MCU领域，从工业级MCU开始，坚持性能与可靠性双重路线，现拥有工业级通用MCU芯片、工业级三合一MCU芯片、车规级触控MCU芯片、车规级通用MCU芯片以及电池管理MCU芯片，累计出货突破20亿颗。
结合多年工业级MCU的技术和制造实力，比亚迪半导体实现了从工业级MCU到车规级MCU的高难度跨级别业务延伸，在2018年成功推出第一代8位车规级MCU芯片，2019年推出第一代32位车规级MCU芯片，批量装载在比亚迪全系列车型上，已累计装车超500万颗，标志着中国在车规级MCU市场上实现了重大的突破。未来，比亚迪半导体还将推出应用范围更广、技术持续领先的车规级多核高性能MCU芯片。
功率半导体以IGBT和SiC为核心，逐步实现全产业链整合
2005年，比亚迪组建团队，开始研发IGBT(绝缘栅双极晶体管)；2009年推出国内首款自主研发IGBT芯片，打破国外企业的技术垄断；2018年推出的IGBT 4.0芯片，成为国内中高端IGBT功率芯片新标杆。目前，以IGBT为主的车规级功率器件累计装车超过100万辆，单车行驶里程超过100万公里。
与此同时，比亚迪半导体对SiC的研发也从未停止。和IGBT相比，SiC生产的芯片尺寸更小、功率器件效率更高，耐温性也更高。作为新能源汽车下一代功率半导体器件核心，SiC MOSFET可使得电机驱动控制器体积减小60%以上，整车性能在现有基础上再提升10%。
今年7月上市的比亚迪旗舰车型“汉”，是国内首款批量搭载SiC 功率模块的车型。匹配这一电控系统的后电机，峰值扭矩350N·m，峰值功率为200kW，SiC电控的综合效率高达97%以上，使整车的动力性、经济性表现非常出众。
光电半导体和智能传感器持续发展，多个细分市场占主导地位
除了MCU、IGBT和SiC，比亚迪还致力于光电半导体产品的研发与生产，不断拓展自主研发LED光源在汽车上的应用，现已实现可见光及不可见光产品全面覆盖。目前，比亚迪半导体的车规级LED光源累计装车超100万辆，在汽车前装市场上位居中国第一。
与此同时，比亚迪半导体在嵌入式指纹芯片、扫描传感器、CMOS图像传感器、电流电压传感器等智能传感器领域也发展迅速。
作为嵌入式指纹市场主流供应商，各类SENSOR方案月出货量超100万套，在中国智能门锁市场占有率第一。在嵌入式指纹市场，比亚迪半导体开创了多项全球第一，比如：第一家小面积算法嵌入式化；第一家推出大小面积融合算法，识别率超过99%，远超行业标准(95%)；第一家推出完整嵌入式指纹解决方案，推出三合一锁控MCU，高度集成，大大缩短方案开发周期和开发成本。
在扫描传感器方面，比亚迪半导体打破了线性扫描传感器芯片由日本公司垄断的局面，扫描传感器芯片出货量位居中国第一，全球第二。
在图像传感器方面，比亚迪半导体由手机消费电子入手，逐步向车规级拓展，成功开发出了国内第一颗车规级BSI 1080P、960P图像传感器，正在继续探索和丰富图像传感器芯片在汽车领域的应用场景。
近年来，我国大力支持半导体产业发展，在家电、工业等领域已逐渐实现进口替代，在车规级半导体领域虽有突破，但仍处于弱势地位。作为中国率先掌握车规级核心半导体器件的企业，比亚迪半导体正持续为客户提供领先的车规级半导体整体解决方案，致力于成为高效、智能、集成的新型半导体供应商。
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