1、懸了兩年的靴子終于落地

2016年3月，美國商務(wù)部對中興通訊施行出口限制，禁止美國元器件供應(yīng)商向中興通訊出口元器件、軟件、設(shè)備等技術(shù)產(chǎn)品，而后，三名中興高層成員因禁運事件擔(dān)責(zé)遭解雇，同時支付美國政府8.92億美元罰金。

2017年3月，中興通訊與美國政府就出口管制調(diào)查案件達(dá)成和解，中興通訊支付約8.9億美元的刑事和民事罰金，美國商務(wù)部工業(yè)與安全局對中興通訊的3億美元罰金被暫緩，是否支付將依據(jù)未來七年中興對協(xié)議的遵守情況而定。這是中國企業(yè)收到的來自美國政府的金額最高的一張罰單。

2018年4月16日，美國商務(wù)部網(wǎng)站公告，7年內(nèi)禁止美國企業(yè)與中興通訊（0763.HK/000063.SZ）開展任何業(yè)務(wù)往來。未來7年將禁止美國公司向中興通訊銷售零部件、商品、軟件和技術(shù)。公告稱，中興違反了2017年與美國政府達(dá)成的和解協(xié)議。當(dāng)時，美國政府指控中興非法向伊朗和朝鮮出口。

2、中興面臨滅頂危機(jī)

中興通訊在殷一民上任董事長后，迅速走出了美國罰款的陰影，2017年實現(xiàn)營收1088億元，同比增長7.5％，凈利潤45.7億元，同比增294％。三大塊業(yè)務(wù)均取得增長，其中運營商業(yè)務(wù)營收同比增長8.32％，增速位居四大設(shè)備商之首，國內(nèi)和海外市場均穩(wěn)步提升。

但多年的積累，很有可能就敗在美國政府長達(dá)7年的制裁禁令上。美國商務(wù)部這次對中興下禁令，對中興是巨大的打擊。

中興將會陷入無零件可買、也無替代技術(shù)可支援的絕境之中。

中興通訊設(shè)備中25％至30％的組件來自美國，高通、英特爾、微軟和杜比都是中興設(shè)備的主要提供商。更要命的是，中興通訊需要的高速AD/DA、調(diào)制器、高性能鎖相環(huán)、中頻VGA等產(chǎn)品，根本沒有國產(chǎn)芯片廠商可提供替代品。

3、塞翁失馬焉知非福

本次中興通訊的禁運事件，對于通信產(chǎn)業(yè)沖擊較大，也敲響了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的警鐘，自主可控不僅僅是口號，而是涉及到國家安全，國計民生的要務(wù)。

目前，中興通訊的三大應(yīng)用領(lǐng)域里，芯片門檻最高的板塊是RRU基站，這一領(lǐng)域要想實現(xiàn)國產(chǎn)替代，需要較長時間。光通信和手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈門檻相對較低，一些細(xì)分領(lǐng)域的國產(chǎn)芯片方案甚至于成為了國際龍頭，但整體來看，還是偏低端應(yīng)用。

總體而言上游可替代性較弱。而在終端基帶芯片上，高通可被展訊取代。光模塊層面，光迅科技、中際旭創(chuàng)可以在封裝部分進(jìn)行替代，同時國產(chǎn)也具有10G以下光芯片能力，但高速光芯片部分依然依賴進(jìn)口。博通、英特爾的基站基帶FGPA、服務(wù)器芯片目前沒有替代品。

最近中美貿(mào)易戰(zhàn)持續(xù)升級，中興此次事件的漏洞就正好成了美國政府針對中國企業(yè)、打擊中國芯片產(chǎn)業(yè)的切入口。

為什么說電動汽車IGBT芯片比此次中興事件更危險？先了解一下基礎(chǔ)知識：

4、電動汽車IGBT基礎(chǔ)知識

4.1、IGBT定義

IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，絕緣柵雙極型晶體管

4.2、IGBT的用途

IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷追Q電力電子裝置的“CPU”，應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領(lǐng)域。封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上

4.3、IGBT模塊的特點

IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點，當(dāng)前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說的IGBT也指IGBT模塊。

4.4、用最簡單的語言概括IGBT的功能和作用：控制能源的變換和傳輸

4.5、為什么電動汽車需要IGBT？

IGBT的作用是交流電和直流電的轉(zhuǎn)換，同時IGBT還承擔(dān)電壓的高低轉(zhuǎn)換的功能：外界充電的時候是交流電，需要通過IGBT轉(zhuǎn)變成直流電然后給電池，同時要把220V電壓轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾妷阂陨喜拍芙o電池組充電。

電池放電的時候，把通過IGBT把直流電轉(zhuǎn)變成交流電機(jī)使用的交流電，同時起到對交流電機(jī)的變頻控制，當(dāng)然變壓是必不可少的。IGBT是功率半導(dǎo)體器件，可以說是電動車的的核心技術(shù)之一,IGBT的好壞直接影響電動車功率的釋放速度。

4.6、IGBT的工作原理

以空調(diào)壓縮機(jī)為例：國內(nèi)規(guī)定的電壓220V，頻率50Hz的電流經(jīng)整流濾波后得到310V左右的直流電，此直流電經(jīng)過逆變后，就可以得到用以控制壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)的變頻電源，這就能將50赫茲的電網(wǎng)頻率轉(zhuǎn)變?yōu)?0-130赫茲，利用電源頻率可以控制平滑控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到自動無級變速，使壓縮機(jī)始終處于最佳工作狀態(tài)。

在電動車上，可以把電機(jī)看成壓縮機(jī)。兩者原理幾乎完全一致。

4.7、IGBT在現(xiàn)代交通系統(tǒng)中的重要性

直流充電樁30%的原材料成本是IGBT

電力機(jī)車一般需要500個IGBT模塊

動車組需要超過100個IGBT模塊

一節(jié)地鐵需要50-80個IGBT模塊

4.8、IGBT成本的重要性

IGBT約占電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)成本的一半，而電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)占整車成本的15-20%，也就是說IGBT占整車成本的7-10%，是除電池之外成本第二高的元件，也決定了整車的能源效率。

2016年全球電動車銷量大約200萬輛，共消耗了大約9億美元的IGBT管，平均每輛車大約450美元，是電動車?yán)锍姵赝庾畎嘿F的部件。

4.9、豐田是世界上唯一能自產(chǎn)IGBT的車廠

也正因為IGBT太重要，豐田在開發(fā)混合動力車時就認(rèn)定IGBT管要完全控制在手中，豐田也是全球唯一能夠自產(chǎn)IGBT的汽車廠家（注意：自產(chǎn)，不是買別人的晶圓再做封裝），普銳斯也因此獲得強(qiáng)大的生命力，也是目前全球唯一的強(qiáng)混合動力車。

4.10、中國高鐵IGBT市場已基本被日本三菱壟斷

三菱電機(jī)生產(chǎn)的IGBT已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，中國的高速機(jī)車用IGBT由三菱完全壟斷，同時歐洲的阿爾斯通、西門子、龐巴迪也是一半以上采用三菱電機(jī)的IGBT

4.11、英飛凌則包攬了幾乎所有電動汽車的IGBT

除了日系廠家，英飛凌包攬了幾乎所有電動車的IGBT，而三菱電機(jī)則沉醉于中國高鐵的豐厚利潤中無法自拔，在低于2500V市場幾乎一無所獲。

4.12、特斯拉用IGBT的成本情況

特斯拉ModelX使用132個IGBT管，由英飛凌提供，其中后電機(jī)為96個，前電機(jī)為36個，每個單管的價格大約4-5美元，合計大約650美元。

如果改用模塊的話，估計需要12-16個模塊，成本大約1200-1600美元。特斯拉使用單管的原因主要是成本，尤其是其功率比一般的電動車要大不少，加上設(shè)計開發(fā)周期短，不得不采用單管設(shè)計。

4.13、中國制造IGBT的現(xiàn)狀

IGBT目前已經(jīng)發(fā)展到7.5代，第7代由三菱電機(jī)在2012年推出，三菱電機(jī)目前的水平可以看作7.5代，同時IGBT的下一代SiC技術(shù)已經(jīng)在日本全面普及，無論三菱這樣的大廠還是Fuji、Rohm這樣的小廠都有能力輕松制造出SiC元件，我國目前停留在第三代水平上，差距在20年以上。

自第六代以后，IGBT自身的潛力已經(jīng)挖掘的差不多了，大家都把精力轉(zhuǎn)移到IGBT的封裝上，也就是散熱。車用IGBT的散熱效率要求比工業(yè)級要高得多，同時還要考慮強(qiáng)振動條件，汽車級的IGBT遠(yuǎn)在工業(yè)級之上。

散熱的關(guān)鍵是材料，而材料科學(xué)是一個國家基礎(chǔ)科學(xué)的體現(xiàn)，中國在這方面非常落后，日本則遙遙領(lǐng)先，不僅在德國之上，還在美國之上。

4.14、國產(chǎn)IGBT也在起步

2015年10月，深圳比亞迪微電子有限公司與上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造股份有限公司簽訂建立戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作協(xié)議，共同打造IGBT國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈。

目前比亞迪已整合IGBT產(chǎn)業(yè)鏈，包括芯片設(shè)計、晶圓制造、測試、封裝等。2015年12月，北汽集團(tuán)旗下的北汽新能源公司與中國中車旗下的時代電氣在株洲簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，開啟新能源汽車領(lǐng)域的合作。

4.15、IGBT是怎樣制造出來的？

IGBT是晶圓經(jīng)過切割、測試、封裝制造出來的

4.16、什么是晶圓？

晶圓是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓，在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結(jié)構(gòu)，而成為有特定電性功能之IC產(chǎn)品。

wafer即為圖片所示的晶圓，由純硅（Si）構(gòu)成，晶片就是基于這個wafer上生產(chǎn)出來的。Wafer上的一個小塊，就是一個晶片晶圓體，學(xué)名die，封裝后就成為一個顆粒。

4.17、晶圓是怎樣被制造出來的？

硅被通過化學(xué)的方法提純，純到幾乎沒有任何雜質(zhì)。同時它還得被轉(zhuǎn)化成硅晶體，從本質(zhì)上和海灘上的沙子劃清界限。

在這個過程中，原材料硅將被熔化，并放進(jìn)一個巨大的石英熔爐。這時向熔爐里放入一顆晶種，以便硅晶體圍著這顆晶種生長，直到形成一個幾近完美的單晶硅。

小心而緩慢的攪拌硅的熔漿，硅晶體包圍著晶種向同一個方向生長，最終，一塊硅錠產(chǎn)生了。硅錠造出來了，并被整型成一個完美的圓柱體，接下來將被切割成片狀，稱為晶圓。晶圓才被真正用于CPU的制造。

建造一個生產(chǎn)300毫米直徑硅錠的制造廠大約需要35億美元。

4.18、我們平時聽到的6/12/18英寸晶圓是什么？

目前業(yè)界所謂的6寸，12寸還是18寸晶圓其實就是晶圓直徑的簡稱，只不過這個吋是估算值。實際上的晶圓直徑是分為150mm，300mm以及450mm這三種，而12吋約等于305mm，為了稱呼方便所以稱之為12吋晶圓。

4.19、什么是光刻機(jī)？

光刻機(jī)是芯片制造的核心設(shè)備之一，按照用途可以分為好幾種：有用于生產(chǎn)芯片的光刻機(jī)；有用于封裝的光刻機(jī)；還有用于LED制造領(lǐng)域的投影光刻機(jī)。

用于生產(chǎn)芯片的光刻機(jī)是中國在半導(dǎo)體設(shè)備制造上最大的短板，國內(nèi)晶圓廠所需的高端光刻機(jī)完全依賴進(jìn)口。

4.20、光刻機(jī)的工作原理

光刻機(jī)通過一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透射過畫著線路圖的掩模，經(jīng)物鏡補(bǔ)償各種光學(xué)誤差，將線路圖成比例縮小后映射到硅片上，然后使用化學(xué)方法顯影，得到刻在硅片上的電路圖。

一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、激光刻蝕等工序。經(jīng)過一次光刻的芯片可以繼續(xù)涂膠、曝光。越復(fù)雜的芯片，線路圖的層數(shù)越多，也需要更精密的曝光控制過程。

4.21、世界上生產(chǎn)光刻機(jī)的供應(yīng)商

目前光刻機(jī)領(lǐng)域的龍頭老大是荷蘭ASML，并已經(jīng)占據(jù)了高達(dá)80%的市場份額，壟斷了高端光刻機(jī)市場。日本尼康在高端光刻機(jī)上完全被ASML擊敗，即便尼康的ArF光刻機(jī)售價僅僅不到ASML的一半也無補(bǔ)于事。

Intel、臺積電、三星用來加工14/16nm芯片的光刻機(jī)都是買自ASML，格羅方德、聯(lián)電以及中芯國際等晶圓廠的光刻機(jī)主要也是來自ASML。

更關(guān)鍵的是，最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)全球僅僅ASML能夠生產(chǎn)（全球僅此一家），ASML在去年第三季度和第四季度出售的兩臺EUV光刻機(jī)售價都超過1億美元，落后EUV一代的ArF光刻機(jī)平均售價也在4000萬至5000萬歐元左右。

4.22、晶圓的測試和封裝

晶圓生產(chǎn)好了就需要進(jìn)行測試，就是晶圓級測試，是有良品率的，太低的話，工藝可能就有問題，然后下面就是送去封裝。將晶圓切片后封裝，變成器件，然后就是最后的性能測試，有良品率。在封裝的各個步驟里都是會有損耗的。IGBT是晶圓經(jīng)過切割、測試、封裝制造出來的

5、中興事件給電動汽車行業(yè)敲醒了哪些警鐘？

電動汽車時代中國真的能彎道超車嗎？非也，中國在電控領(lǐng)域和美日的差距，比內(nèi)燃機(jī)時代的差距大得多。

人家出了一款先進(jìn)的發(fā)動機(jī)，我們可以反向測繪出來，說白了就是山寨，即使不能100%，性能達(dá)到個80%沒問題；可是到了IGBT，能山寨嗎？怎么山寨？你聽說過誰山寨過英特爾的CPU嗎？

內(nèi)燃機(jī)時代說白了主要就是機(jī)械，可是到了電控，對外行來說就是黑匣子；就像深圳華強(qiáng)北的組裝手機(jī)，沒有什么技術(shù)含量，可是你扔到原始社會，他們能模仿出來嗎？電子時代的鴻溝和壁壘，不是機(jī)械時代能比的。

所謂彎道超車，很可能是個偽命題。

為啥這么說，汽車底盤懸架部分沒有什么高科技吧？照著也能模仿個差不多，可是底盤調(diào)校國內(nèi)有幾個自主企業(yè)能做、能做好？英國有什么汽車工業(yè)？都被中國買的差不多了，可是你能說掌握了英國人的底盤調(diào)校水平？機(jī)械時代干不過人家，升級到電子時代就能超車了？這是什么邏輯？

能被稱作國之命脈的，恰恰是曾一度被忽視的制造業(yè)

不知道有沒有人去了解法國軍用航空發(fā)動機(jī)發(fā)展歷史，剛開始造出來的發(fā)動機(jī)也是不行，甚至都沒比當(dāng)時的中國強(qiáng)到哪里去，可是法國人不屈不撓不拋棄不放棄，幾十年改進(jìn)下來（法國人一根筋，堅持用舊的架構(gòu)不停改進(jìn)，一條道跑到黑，并沒有被所謂的新技術(shù)所誘惑而變更技術(shù)路線），終于熬出頭，才有了今天聞名天下的陣風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)，順帶搞出來一個CATIA全世界都在用。

德國的房價幾十年不動，聰明的年輕人和社會資本盡量投射到制造業(yè)上，才有今天的工業(yè)強(qiáng)國德國。反觀我們，有多少企業(yè)多少人能安貧樂道幾十年如一日枯燥的搞技術(shù)？誠然，中國GDP世界第二了，老外開始學(xué)中文了，繁花似錦了，烈火烹油了，民族自豪感不是錯，可是我們周圍天天折騰模式創(chuàng)新，共享自行車燒進(jìn)去幾百個億，巨頭們天天圍繞外賣送餐拼團(tuán)打車等破事兒拉幫結(jié)派斗得你死我活，那些富豪排行榜上的頭面人物有幾個投資尖端科技行業(yè)、資助大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)？外賣送餐拼團(tuán)打車是國家戰(zhàn)略還是核心競爭力？我們都希望偉大祖國越來越好，到底怎樣去做，是時候該深刻反思了。

一定會有人批小編崇洋媚外，請讓我慢慢說給你聽：小編在找各種汽車技術(shù)資料的時候發(fā)現(xiàn)，中文搜索引擎能找到的資料實在有限，反倒外文資料很多，所以前幾期出現(xiàn)幾篇外文原文資料，有的同學(xué)嫌棄我沒有中文，的確是沒有中文，因為我翻譯不好啊[委屈]，所以繼續(xù)學(xué)習(xí)英文仍然很有意義，老外值得我們學(xué)習(xí)的東西很多，所以現(xiàn)在小編找資料首選雅虎和微軟的搜索引擎，師夷長技以制夷嘛。

人無遠(yuǎn)慮必有近憂，美國制裁一個中興就已經(jīng)風(fēng)聲鶴唳，要是IGBT對中國禁運會有什么后果？中興用的芯片是工業(yè)級，距離我們的生活很遠(yuǎn)，并且中興在國內(nèi)的份額也不過30%，還有別的公司能補(bǔ)位；但是裝配IGBT的汽車卻是居民日用消費品，一但對中國禁運，中國的電動汽車企業(yè)怎么辦？中國電動汽車彎道超車就會成為一個笑話。

那些喊著電動汽車彎道超車的車企老板們，你們可知道豐田是全球唯一一個能自產(chǎn)IGBT的企業(yè)？

中興事件不會是結(jié)束，可能只是個開始；隨著中國產(chǎn)業(yè)升級，不斷觸碰歐美等洋大人的奶酪的時候，在可預(yù)見的未來，沖突只會越來越頻繁、越來越劇烈，這也是中華復(fù)興必須經(jīng)歷的陣痛，歷史上從來沒有一個能夠和平崛起的大國；他山之石可以攻玉，亡羊補(bǔ)牢為時未晚，如果IGBT成為第二個被制裁的，中國的電動汽車企業(yè)們，你們想好如何應(yīng)對了嗎？