芯片成为中国科技行业高度受关注的核心技术，而在高铁上芯片也曾成为中国高铁之痛，被德国和日本赚取了巨额的利润，还被它们嘲讽中国造不了，不过如今它们却再也笑不出了。

对于高铁来说，IGBT芯片可谓是它的心脏，它需要控制着高铁的电压、电流，确保高铁列车稳定地以300公里时速高速行驶，还能根据指令准确控制列车进站停靠准确，而这枚关键的芯片此前却是由日本和德国垄断。

西方曾嘲讽中国的高铁患有心脏病，因为中国当时无法生产出IGBT芯片，需要依赖西方的技术，而垄断着IGBT芯片的日本和德国也对此开出天价，一枚IGBT芯片开出2万元的高价，每年从中国赚取12亿元。

为了解决核心技术受制于人的窘境，2006年中车株洲等多家国内高铁企业联手投入巨资研发IGBT芯片，用了6年时间攻克关键技术，2012年中国投产首条生产线，由此逐渐解决了IGBT芯片受制于人的局面。

中国自研的高铁用IGBT芯片被广泛应用于国内的高铁后，运行多年证明了中国自研的IGBT芯片完全达到了世界先进水平，而且成本更低，每颗IGBT芯片的价格只要1000元，从此日本和德国的IGBT芯片被挤出了中国市场，如今中国的高铁用IGBT芯片不会单独对外出售，而只会与高铁列车一起整体打包出售。


IGBT芯片：被封锁的核心技术

2004年，中国从国外引进高铁技术，希望用市场换技术，在招投标时，德国西门子公司积极参与，但是在技术转让说明上，却明确地标注出几种无法转让的核心技术，其中就包含了传动和控制电驱动系统的IGBT。

参与技术引进的中国工程院院士、原中车株洲董事长丁荣军教授后来回忆说，“当时我看到这个很伤心，但反过来也激发了我们去努力的动力。”

德国人之所以注明这样的条款，自然是有原因的。

IGBT是高铁牵引传动系统的核心部件，而牵引传动系统又是高铁的“心脏”。

要知道，德国西门子的高铁技术转让费总共也不过6亿元人民币，其中一个八列动车组的152个IGBT芯片成本就高达200万元，单个IGBT芯片超过上万元，现在一个IGBT也不过千元左右，两者差距十倍以上，这还没算上货币贬值的因素。

价格贵的让人心疼，但是你又不得不买，而且每次进货都得提前一年左右订货。

从2004年引进高铁列车开始，每年中国的高铁列车都需要进口约十万个IGBT模块，价值超过人民币12亿元。

德国西门子就是吃定我们没有IGBT技术，靠着垄断的优势，不仅要赚我们的技术转让费，更要赚后续的零部件费用。

那么，我们为什么会被IGBT卡住脖子？最直接的原因，就是我们起步得太晚。

IGBT芯片的起源，可以追溯到上个世纪70年代。

当时全球接连爆发了两次石油危机，石油资源不足导致西方国家陷入了严重的滞胀之中，西方各国都开始思考节能以及保证能源安全的问题。

替代石油的首要选择，无疑就是来源广泛、用途众多的电力了。

但是，当时电力设备中使用的能源转化器（MOS管）存在很大的缺陷，它不能承受较高的电压，工作时的电流也比较小，导致它无法用于大功率的电器上，使用场景非常有限。

为了解决这一问题，西方各国都开始在功率半导体领域加大投入。终于在1980年，美国通用电气公司的科学家B.贾扬·巴利加，发明了第一代IGBT芯片，成功的解决了MOS管存在的问题。

而在看到IGBT芯片的潜力之后，德国西门子、日本三菱、富士也都相继开始研制IGBT芯片，尤其是电力设备发达的德国，在这一方面的投入更大，取得的成就也更加辉煌。

1988年，德国西门子研制出其第一代IGBT芯片；接着在1990年，又推出了第二代的改进型的IGBT；到1999年，西门子拆分了旗下半导体部门，成立了一家独立的新公司，也就是后来垄断IGBT行业二十多年之久的英飞凌。

在引进高铁的2004年，英飞凌的IGBT芯片已经发展了二十多年，产品已经更新到了第六代，而国内却还没有任何一家生产IGBT芯片的企业，中间的差距大得难以想象。

所以，德国西门子在转让高铁技术时，其实就已经打定算盘，在IGBT芯片上，这笔学费我们是交定了，而且随着计算机和各种信息科技的发展，IGBT的更新迭代越来越快，应用范围也越来越广。

中国开始逐渐认识到IGBT的重要性。

2006年起，国家开始大力扶持IGBT产业的发展，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，将IGBT列为15个重点技术之一。

之后，又划出专项资金用于支持IGBT产业的发展，在政策鼓励和引导下，一批中国企业开始尝试进军IGBT产业，打破西方国家的垄断。

这其中成绩最为亮眼的企业有两家，一家是国企——中车株洲，专注在高铁设备的研究，还有一家就是比亚迪。


比亚迪IGBT芯片：在质疑中残存

2003年，王传福收购秦川汽车正式进军汽车市场。

比亚迪是做电池起家的，在进入汽车领域之后，就一直想要将电池与汽车结合起来，发展新能源汽车。

在初步的尝试中，比亚迪就遇到非常尴尬的问题。

当时的电动车在还属于新兴产业，全球相关的企业都很少，没有几家企业能生产配套的设备，因此比亚迪必须从头开始研究，再加上比亚迪当时的体量非常小，并不被市场看好，自然也没有人愿意配合比亚迪搞电动车的配套。

于是他们被迫自己研发三电、自己搞整车设备，甚至连汽车的模具都得自己造，逐渐走上自研核心设备的道路，俗称：垂直整合战略。

其中在研究三电时，比亚迪发现电力从电池到电机的过程中，IGBT芯片是绕不开的关键环节，但是当时市面上都是工业IGBT芯片，没有电动车配套的IGBT给比亚迪用，而且这东西特别贵，大量采购会影响整车的价格，所以他们就想着能不能也自己搞一下。

2005年时，比亚迪第六事业部就成立了IGBT部门，专门组装和自研IGBT芯片，属于国内最早进军IGBT领域的企业之一。

IGBT也属于芯片的一种，因此它也需要EDA设计软件、需要流片、制造等，自己造的难度非常高。

比亚迪又是刚刚从电池领域跨界生产汽车，在半导体领域没有任何的基础，因此比亚迪初期的自研并不顺利，只能从代工并且购买其他企业生产的IGBT进行研发，而代工对象就是英飞凌的IGBT芯片。

不过在代工一段时间后，比亚迪发现英飞凌很多技术都是保密的，仅仅通过代工并不能真正掌握IGBT芯片设计和研发技术，最终沦为外国公司血汗工厂。

在2008年，比亚迪的董事长王传福决定赌把大的，他从有限的资金中挤出1.7亿元，收购了宁波中纬半导体公司。

中纬前身是台积电的一家被淘汰的工厂，主要做芯片代工业务，因为资金不足、产线老化等问题，已经陷入严重的亏损，就连当地政府都不愿意接受这个烂摊子。

而王传福却看中他们的半导体设计能力和研发团队，于是比亚迪这才斥巨资收购这家企业。

这笔交易就像当初比亚迪收购秦川汽车一样，被大众看衰，很多人把他们当做冤大头，因为当时的中国在IGBT上确实与国外差距太大，几乎没有任何突围的可能。

比亚迪顶住了外界的压力，不惜顶着亏损砍掉了不少中纬半导体原本的代工业务，把整个公司完全整合进比亚迪的产业链中，专门从事IGBT等车用半导体的研制。

2009年，比亚迪推出了自主研制的“IGBT 1.0”芯片，一举打破了西方国家在IGBT车载芯片领域的垄断，实现了从0到1的突破。

然而这是一次叫好不叫座的技术蜕变，因为IGBT 1.0就是第一代半导体技术，早就被西方给淘汰了，比亚迪自己的汽车也没办法大量应用这个芯片，只能作为技术储备。

好不容易研发出来的东西无法使用，很多等着看笑话的人就更开心了，于是他们更加看衰比亚迪半导体业务，各种“比亚迪将要亏损20亿”的传言满天飞，比亚迪的股价也因此大跌。

这种看衰中国芯片其实是当时社会的缩影，华为当初成立芯片业务也被很多人看衰，芯片作为高端设备的核心部件，难度自然很高，但更多的是他们打心里就没觉得中国制造业能够成功超越欧美。

但是他们却忘记了不管是华为还是比亚迪，他们都不是单独做芯片去与欧美竞争，而是将它当做主营业务的一个垂直战略，盈利都是次要的，未来才是他们看重的。

比亚迪IGBT也是如此，他们并不需要半导体业务盈利，比亚迪需要的是解决IGBT这个核心设备配套问题，就像秦川汽车一样，只要能支撑起比亚迪的电动车战略，那么它就是一笔成功交易。

因此，在这之后，比亚迪并没有放弃IGBT的研发，反而不断地更新迭代，在之后的几年时间里陆续推出IGBT 2.0以及IGBT 2.5芯片，比亚迪半导体业务距离成功只差一个契机。


多年蛰伏，终于一飞冲天

2014年，比亚迪终于等到一飞冲天的机会。

这一年国家出台了对新能源汽车的补贴政策，新能源汽车正式成为中国汽车重点发展方向。

IGBT芯片作为电动车核心器件自然也受到各大企业的关注，西方很多IGBT巨头开始研发相关的配套。

而比亚迪筹备了多年IGBT芯片一下子备胎转正，无缝衔接比亚迪新能源汽车垂直供应链的战略，他们研发的第二代和第三代IGBT也被大量用在比亚迪的汽车上，据统计截止2020年时，比亚迪就有超过100万车辆应用了这两代产品。

想想看如果没有当初对于IGBT的坚持，比亚迪汽车还能这么强吗？答案当然是否定的，因为比亚迪核心三电、混动技术都离不开这玩意。

但这还不是比亚迪最大的成果。

随着比亚迪新能源汽车销量的暴涨，比亚迪的IGBT技术也随之飞速发展，2018年，比亚迪推出了“IGBT 4.0”芯片，不仅达到了国外同一阶段IGBT的主流性能水平，在部分性能指标上还实现了反超。

其电流输出能力较当时市场主流的IGBT高15%，温度循环寿命更是相当于其他市场主流IGBT的10倍以上。

不止步于前，再创辉煌

比亚迪半导体主要产品是IGBT。在功率半导体方面，比亚迪半导体拥有从芯片设计、晶圆制造、模块封装与测试到系统级应用测试的全产业链IDM模式。2019年-2020年，比亚迪半导体在中国新能源乘用车电机驱动控制器用IGBT模块全球厂商中排名第二，位于英飞凌之后，在国内厂商中排名第一。

比亚迪半导体的另一个关键产品是MCU，MCU即微控制单元，是汽车智能化控制的核心。按照其官方披露的数据，比亚迪半导体生产的车规级MCU已批量装载在比亚迪全系列车型上，已累计装车超700万颗。

虽然比亚迪半导体在国内市场的份额占比较大，但从全球市场来看仍较小。IGBT全球市场主要厂家包括英飞凌、三菱、富士电机、安森美和ABB等，前五大企业在全球市场的市场份额超过70%。比亚迪半导体前面的路还很长，尤其是高端汽车芯片的制造。在车规级芯片中，其主要产品是IGBT、SiC器件、IPM、MCU等，用于电机驱动控制、整车热管理、车身控制系统等，比亚迪尚未涉足SoC芯片。另外在“车身控制”，以及自动驾驶所需的计算、存储等领域，比亚迪半导体能力还未完全覆盖。

放眼望去，在未来自动驾驶芯片市场，对于比亚迪半导体的难度又上了一个新台阶。困难既意味着挑战，同时也意味着在新能源汽车芯片市场潜藏巨大的机会。

在美国卡中国半导体芯片脖子的时刻，比亚迪未来发展也面临像华为一样的挑战，好在新能源汽车往智能汽车转型还需要一段时间，比亚迪能否有一天解卡，还是一个未知数。