1、懸了兩年的靴子終于落地

2016年3月，美國(guó)商務(wù)部對(duì)中興通訊施行出口限制，禁止美國(guó)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(yùn)事件擔(dān)責(zé)遭解雇，同時(shí)支付美國(guó)政府8.92億美元罰金。

2017年3月，中興通訊與美國(guó)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(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局對(duì)中興通訊的3億美元罰金被暫緩，是否支付將依據(jù)未來(lái)七年中興對(duì)協(xié)議的遵守情況而定。這是中國(guó)企業(yè)收到的來(lái)自美國(guó)政府的金額最高的一張罰單。

2018年4月16日，美國(guó)商務(wù)部網(wǎng)站公告，7年內(nèi)禁止美國(guó)企業(yè)與中興通訊（0763.HK/000063.SZ）開展任何業(yè)務(wù)往來(lái)。未來(lái)7年將禁止美國(guó)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(guó)政府達(dá)成的和解協(xié)議。當(dāng)時(shí)，美國(guó)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(zhǎng)后，迅速走出了美國(guó)罰款的陰影，2017年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收1088億元，同比增長(zhǎng)7.5％，凈利潤(rùn)45.7億元，同比增294％。三大塊業(yè)務(wù)均取得增長(zhǎng)，其中運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)營(yíng)收同比增長(zhǎng)8.32％，增速位居四大設(shè)備商之首，國(guó)內(nèi)和海外市場(chǎng)均穩(wěn)步提升。

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

中興將會(huì)陷入無(wú)零件可買、也無(wú)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(lái)自美國(guó)，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(méi)有國(guó)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(yùn)事件，對(duì)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(hào)，而是涉及到國(guó)家安全，國(guó)計(jì)民生的要?jiǎng)?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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，需要較長(zhǎng)時(shí)間。光通信和手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈門檻相對(duì)較低，一些細(xì)分領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)芯片方案甚至于成為了國(guó)際龍頭，但整體來(lái)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(shí)國(guó)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(méi)有替代品。

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

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

4、電動(dòng)汽車IGBT基礎(chǔ)知識(shí)

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?，俗稱電力電子裝置的“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(dòng)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(diǎn)

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

4.4、用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)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(dòng)汽車需要IGBT？

IGBT的作用是交流電和直流電的轉(zhuǎn)換，同時(shí)IGBT還承擔(dān)電壓的高低轉(zhuǎn)換的功能：外界充電的時(shí)候是交流電，需要通過(guò)IGBT轉(zhuǎn)變成直流電然后給電池，同時(shí)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(shí)候，把通過(guò)IGBT把直流電轉(zhuǎn)變成交流電機(jī)使用的交流電，同時(shí)起到對(duì)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(shuō)是電動(dòng)車的的核心技術(shù)之一,IGBT的好壞直接影響電動(dòng)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(guó)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(guò)逆變后，就可以得到用以控制壓縮機(jī)運(yùn)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(dòng)無(wú)級(jí)變速，使壓縮機(jī)始終處于最佳工作狀態(tài)。

在電動(dòng)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(gè)IGBT模塊

動(dòng)車組需要超過(guò)100個(gè)IGBT模塊

一節(jié)地鐵需要50-80個(gè)IGBT模塊

4.8、IGBT成本的重要性

IGBT約占電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成本的一半，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)占整車成本的15-20%，也就是說(shuō)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(dòng)車銷量大約200萬(wàn)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(dòng)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?yàn)镮GBT太重要，豐田在開發(fā)混合動(dòng)力車時(shí)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(dòng)力車。

4.10、中國(guó)高鐵IGBT市場(chǎng)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(guó)的高速機(jī)車用IGBT由三菱完全壟斷，同時(shí)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(dòng)汽車的IGBT

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

4.12、特斯拉用IGBT的成本情況

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

如果改用模塊的話，估計(jì)需要12-16個(gè)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(dòng)車要大不少，加上設(shè)計(jì)開發(fā)周期短，不得不采用單管設(shè)計(jì)。

4.13、中國(guó)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(shí)IGBT的下一代SiC技術(shù)已經(jīng)在日本全面普及，無(wú)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(guó)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(jí)要高得多，同時(shí)還要考慮強(qiáng)振動(dòng)條件，汽車級(jí)的IGBT遠(yuǎn)在工業(yè)級(jí)之上。

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

4.14、國(guó)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(guó)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(jì)、晶圓制造、測(cè)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(guó)中車旗下的時(shí)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(lái)的？

IGBT是晶圓經(jīng)過(guò)切割、測(cè)試、封裝制造出來(lái)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(gè)wafer上生產(chǎn)出來(lái)的。Wafer上的一個(gè)小塊，就是一個(gè)晶片晶圓體，學(xué)名die，封裝后就成為一個(gè)顆粒。

4.17、晶圓是怎樣被制造出來(lái)的？

硅被通過(guò)化學(xué)的方法提純，純到幾乎沒(méi)有任何雜質(zhì)。同時(shí)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(gè)過(guò)程中，原材料硅將被熔化，并放進(jìn)一個(gè)巨大的石英熔爐。這時(shí)向熔爐里放入一顆晶種，以便硅晶體圍著這顆晶種生長(zhǎng)，直到形成一個(gè)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(gè)方向生長(zhǎng)，最終，一塊硅錠產(chǎn)生了。硅錠造出來(lái)了，并被整型成一個(gè)完美的圓柱體，接下來(lái)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(gè)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(shí)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(shí)就是晶圓直徑的簡(jiǎn)稱，只不過(guò)這個(gè)吋是估算值。實(shí)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(guó)在半導(dǎo)體設(shè)備制造上最大的短板，國(guó)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(guò)一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透射過(guò)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(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、激光刻蝕等工序。經(jīng)過(guò)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(guò)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(chǎng)份額，壟斷了高端光刻機(jī)市場(chǎng)。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(jià)僅僅不到ASML的一半也無(wú)補(bǔ)于事。

Intel、臺(tái)積電、三星用來(lái)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(guó)際等晶圓廠的光刻機(jī)主要也是來(lái)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(tái)EUV光刻機(jī)售價(jià)都超過(guò)1億美元，落后EUV一代的ArF光刻機(jī)平均售價(jià)也在4000萬(wàn)至5000萬(wàn)歐元左右。

4.22、晶圓的測(cè)試和封裝

晶圓生產(chǎn)好了就需要進(jìn)行測(cè)試，就是晶圓級(jí)測(cè)試，是有良品率的，太低的話，工藝可能就有問(wèn)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(cè)試，有良品率。在封裝的各個(gè)步驟里都是會(huì)有損耗的。IGBT是晶圓經(jīng)過(guò)切割、測(cè)試、封裝制造出來(lái)的

5、中興事件給電動(dòng)汽車行業(yè)敲醒了哪些警鐘？

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

人家出了一款先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，我們可以反向測(cè)繪出來(lái)，說(shuō)白了就是山寨，即使不能100%，性能達(dá)到個(gè)80%沒(méi)問(wèn)題；可是到了IGBT，能山寨嗎？怎么山寨？你聽說(shuō)過(guò)誰(shuí)山寨過(guò)英特爾的CPU嗎？

內(nèi)燃機(jī)時(shí)代說(shuō)白了主要就是機(jī)械，可是到了電控，對(duì)外行來(lái)說(shuō)就是黑匣子；就像深圳華強(qiáng)北的組裝手機(jī)，沒(méi)有什么技術(shù)含量，可是你扔到原始社會(huì)，他們能模仿出來(lái)嗎？電子時(shí)代的鴻溝和壁壘，不是機(jī)械時(shí)代能比的。

所謂彎道超車，很可能是個(gè)偽命題。

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

能被稱作國(guó)之命脈的，恰恰是曾一度被忽視的制造業(yè)

不知道有沒(méi)有人去了解法國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史，剛開始造出來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)也是不行，甚至都沒(méi)比當(dāng)時(shí)的中國(guó)強(qiáng)到哪里去，可是法國(guó)人不屈不撓不拋棄不放棄，幾十年改進(jìn)下來(lái)（法國(guó)人一根筋，堅(jiān)持用舊的架構(gòu)不停改進(jìn)，一條道跑到黑，并沒(méi)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(lái)一個(gè)CATIA全世界都在用。

德國(guó)的房?jī)r(jià)幾十年不動(dòng)，聰明的年輕人和社會(huì)資本盡量投射到制造業(yè)上，才有今天的工業(yè)強(qiáng)國(guó)德國(guó)。反觀我們，有多少企業(yè)多少人能安貧樂(lè)道幾十年如一日枯燥的搞技術(shù)？誠(chéng)然，中國(guó)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(cuò)，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(gè)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(gè)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(guó)家戰(zhàn)略還是核心競(jìng)爭(zhēng)力？我們都希望偉大祖國(guó)越來(lái)越好，到底怎樣去做，是時(shí)候該深刻反思了。

一定會(huì)有人批小編崇洋媚外，請(qǐng)讓我慢慢說(shuō)給你聽：小編在找各種汽車技術(shù)資料的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，中文搜索引擎能找到的資料實(shí)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(méi)有中文，的確是沒(méi)有中文，因?yàn)槲曳g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(zhǎng)技以制夷嘛。

人無(wú)遠(yuǎn)慮必有近憂，美國(guó)制裁一個(gè)中興就已經(jīng)風(fēng)聲鶴唳，要是IGBT對(duì)中國(guó)禁運(yùn)會(huì)有什么后果？中興用的芯片是工業(yè)級(jí)，距離我們的生活很遠(yuǎn)，并且中興在國(guó)內(nèi)的份額也不過(guò)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(fèi)品，一但對(duì)中國(guó)禁運(yùn)，中國(guó)的電動(dòng)汽車企業(yè)怎么辦？中國(guó)電動(dòng)汽車彎道超車就會(huì)成為一個(gè)笑話。

那些喊著電動(dòng)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(gè)能自產(chǎn)IGBT的企業(yè)？

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