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

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?，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)變成交流電機使用的交流電，同時起到對交流電機的變頻控制，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轉(zhuǎn)速，達(dá)到自動無級變速，使壓縮機始終處于最佳工作狀態(tài)。

在電動車上，可以把電機看成壓縮機。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約占電機驅(qū)動系統(tǒng)成本的一半，而電機驅(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大的生命力，也是目前全球唯一的強混合動力車。

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，其中后電機為96個，前電機為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代由三菱電機在2012年推出，三菱電機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？

光刻機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；有用于封裝的光刻機；還有用于LED制造領(lǐng)域的投影光刻機。

用于生產(chǎn)芯片的光刻機是中國在半導(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完全依賴進口。

4.20、光刻機的工作原理

光刻機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)光刻機的供應(yīng)商

目前光刻機領(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，壟斷了高端光刻機市場。日本尼康在高端光刻機上完全被ASML擊敗，即便尼康的ArF光刻機售價僅僅不到ASML的一半也無補于事。

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

更關(guān)鍵的是，最先進的EUV光刻機全球僅僅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光刻機售價都超過1億美元，落后EUV一代的ArF光刻機平均售價也在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)燃機時代的差距大得多。

人家出了一款先進的發(fā)動機，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)燃機時代說白了主要就是機械，可是到了電控，對外行來說就是黑匣子；就像深圳華強北的組裝手機，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)動機發(fā)展歷史，剛開始造出來的發(fā)動機也是不行，甚至都沒比當(dāng)時的中國強到哪里去，可是法國人不屈不撓不拋棄不放棄，幾十年改進下來（法國人一根筋，堅持用舊的架構(gòu)不停改進，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，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，共享自行車燒進去幾百個億，巨頭們天天圍繞外賣送餐拼團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)和科研機構(gòu)？外賣送餐拼團打車是國家戰(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？