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不仅造手机,还在造芯片 这还是你认识的比亚迪么?_驱动中国
2019-04-13 14:20 驱动中国   

2019年4月12日消息 提到比亚迪,相信大多数人的第一印象都是汽车,部分有更深入了解的人或许会知道比亚迪曾是做电池起家。实际上,比亚迪还有我们不为人知的一面,即比亚迪电子。比亚迪电子已经成为全球唯一一家能够大规模提供金属、玻璃、陶瓷、塑胶等全系列结构件及整机设计制造解决方案的公司。我们能见到的华为、三星、OPPO、vivo等全球出货量前十的安卓手机品牌,比亚迪电子都是其主力供应商。

数据显示,全球平均每10台手机,就有2台运用了比亚迪电子的技术。比亚迪电子成立至今,市场份额逐年递增,累计创造财富超过3000亿元,其中2018年营收超过410亿元,成为当之无愧的手机行业的“隐形巨头”。比亚迪电子能够达到今天的成就,最重要的因素是其强大的精密制造能力。精密制造是由强大的材料技术、模具研发制造能力和智能制造等多方面因素支撑而成,而全球具备这种超强精密制造能力的厂商又是屈指可数,这也是大部分厂商无法将产品量产的主要因素。

不是所有企业都具备量产能力

以色列科学家Daniel Shechtman(丹尼尔·舍特曼)因发现准晶体获得2011年诺贝尔化学奖。这种构造的晶体虽然并不是完全周期性的,但是能够填充整个空间,这一物质构造的形式被命名为“准周期性”,这样的晶体被称为“准晶体”。

准晶体的强度非常高,表面的摩擦力非常小,并且不易于其他物质发生反应,同时,也不易氧化生锈。准晶体在航空航天、医学等领域拥有非常重要的意义,作为热和电的不良导体,准晶体也可以被用来制作温差电材料,将热能转换为电能,利用其表面不粘的特性,可以用来制作煎锅表面涂层。但是要将准晶体量产并实现商用是非常困难的一个过程,准晶体在加热情况下并不稳定,一旦“退火”就会返回到普通的晶体状态,所以准晶体的量产过程对工业制造提出了非常严格的要求。

拥有精密制造能力的企业并不多,所以,很多产品都停留在概念阶段,久久无法走入我们的生活。当然也会有一部分诸如比亚迪电子、台积电之类的ODM厂商,会为企业提供精密制造能力。

我们都知道,salon365手机版手机即使用两三年都不会太卡,很大一部分原因要归功于其处理器。但是你一 定不知道salon365手机版的处理器并非自己制造的,而是由台积电代工。处理器又被称作半导体芯片,其量产过程需要经过设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节,流程及工艺非常复杂。芯片设计则属于上游流程,现阶段以ARM、高通最强。salon365手机版芯片、三星猎户座芯片均采用ARM公版架构授权,自行改装完成。而在中、下游产业中,芯片制造、封装等流程主要有台湾台积电、韩国三星以及美国英特尔三大芯片代工工厂,即使是salon365手机版这样的国际大厂,仍然需要台积电代工完成。

其实,比亚迪就扮演着这样的角色,目前我们能接触到的大部分手机,都或多或少由比亚迪提供技术支持,比如前不久刚刚发布的vivo新款手机, X27 Pro 雀羽蓝的3D玻璃后壳就出自比亚迪电子之手。

5G时代 3D玻璃成热点

1983年手机正式商用以来,手机行业飞速发展,带动手机材质与工艺的更新迭代,手机后壳也从塑料时代到金属时代再到目前的3D玻璃/陶瓷时代。目前,5G技术已经在北京、天津、青岛、杭州、南京、武汉、贵阳、成都、深圳、福州、郑州、沈阳等城市开始试点,很快将迎来普及。但是由于5G具有6GHz以上的高频频段,频率越高,5G信号传输会受到明显的影响。另一方面,全面屏、无线充电技术已经成为目前旗舰手机的标配,需要非金属材料后壳才能解决无线电波的传输。而3D玻璃相较于金属材质后壳拥有轻薄、透明洁净、抗眩光、耐候性佳、颜值高、手感好、传输性能强等诸多特点,是未来5G、折叠手机、柔性显示屏等技术的最佳解决方案之一。

3D玻璃后壳加工需要涉及到切割、雕刻、热弯、抛光、强化、光学镀膜、丝印、贴合、组装等20多道精密工艺,对技术指标、加工工艺、模具品质、加工精度等要求非常严苛。比亚迪电子是国内为数不多的拥有具备制造高精度3D玻璃技术的企业之一,在手机后壳、中框、整机制造方面拥有非常深厚的技术积累,但这主要功劳还要归功于精密模具和热弯工艺,这也是为什么比亚迪成为手机行业中的“隐形巨头”的原因。

精密模具

我们日常生活中能用到的大部分产品均出自模具,因此,模具也被称为“工业之母”。没有热弯模具,3D玻璃的量产便无从谈起。而一块好的模具,必须具备良好的耐热冲击性能,尺寸不易随温度变化而变形、变软。其次,模具在高温下,必须不易受熔融玻璃的浸润,不会改变玻璃的成分。最后,在热弯加工中,模具与玻璃都会发生膨胀。经过不断的探索,比亚迪电子团队最终找到了目前最适合的石墨材质。石墨模具需要经过高精度抛光,抛光完成的石墨模具内腔光洁度高,表面粗糙度仅为500纳米,达到±0.01mm超高精度,相比于行业的±0.02mm领先了一倍。

比亚迪电子的精密模具已经出口至德国,同时还出口西班牙、美国、捷克、墨西哥、荷兰等多国家。

能够支撑比亚迪电子模具出口至国际市场,不仅仅在于其超高的精度,还在于比亚迪的全自动化能力。目前,比亚迪电子“无人化”车间已经落地,比亚迪电子自动化设备已超过60000台,工业机器人使用约9000台,设备类型超过200种,涉及产品工艺超过1000项目,实现了车间全自动化、物流自动化和全流程信息化能力。并且,比亚迪电子拥有总量达到数万套的模具数据库,是全球少数实现模具技术类别全覆盖的企业之一。

模具的精度在微米为单位,为了确保更高的精度,比亚迪电子斥资数千万元,引入大批量的空调设备,打造了恒温恒湿的制造工厂。同时,为了减小振动对设备的影响,比亚迪电子在工厂地下挖掘2米,填入了沙子来减少振动。

热弯工艺

热弯工艺是制造3D玻璃过程中最核心的步骤,需要将平板玻璃加热软化在模具中成型,再经过退火制成曲面玻璃。比亚迪电子自主研发了国内首台可以实现柔性化自动生产的热弯设备,包括:全自动上下料,清洁模具、料片,智能监控等30多道工序,然而其高度自动化管理系统,让其设备操作的人员仅需要行业的十分之一。得益于精密石墨模具和自动化设备,比亚迪电子3D玻璃曲面轮廓度可以实现小于±0.05mm的精度,相较于行业的±0.1mm提升了一倍以上。

目前,比亚迪电子拥有数百台热弯设备,全部实现自动化运行及智能化联网。玻璃材质存在热胀冷缩的特指,所以在3D玻璃热弯时,对温度的要求非常高,热弯过程中必须保持750℃恒温,温度增加或降低都会导致玻璃热胀冷缩,而造成精度不足的情况。所以在热弯过程必须要保证速度,目前比亚迪电子在第一代热弯设备基础上,研发了第二代、第三代热弯设备,生产效率显著提升。

制造精度和生产效率的提高,为比亚迪电子成为手机行业中的“隐形巨头”奠定了坚实的基础。2018年,比亚迪电子3D玻璃产量达到1亿片,2019年,比亚迪电子有望在2019年实现3D玻璃外壳的收入和产能同时双倍增长,全年总产量将超过2亿片。强大的产能和精度,让比亚迪电子成功跃居全球3D玻璃产业第一阵营。

IGBT中国芯 打破国际垄断

其实比亚迪电子的产品远远不止手机后壳和中框,还有更尖端的IGBT芯片。IGBT对普通人而言相对比较陌生,IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是指绝缘栅双极型晶体管,是一种大功率的电力电子器件,主要用于变频器逆变和其他逆变电路,将直流电压逆变成频率可调的交流电,俗称电力电子装置的“CPU”。

IGBT是新能源汽车的核心技术,其成本约占整车成本比例的5%,由于其技术门槛高、投资规模大,导致国内IGBT长期依赖于英飞凌、三菱等国际巨头,供不应求,导致“一芯难求”,严重影响了国内新能源汽车的发展。2009年,比亚迪IGBT芯片成功通过中国电器工业协会电力电子分会组织的salon365手机版成果鉴定,标志着中国在IGBT芯片技术上实现零的突破,打破了国际巨头的技术垄断。对于促进我国芯片产业以及新能源汽车产业的发展具有深远影响。截至2018年11月,比亚迪累计申请IGBT相关专利175件,其中授权专利114件,比亚迪在IGBT方面已经处于全球领先水平。

2005年,比亚迪正式进军IGBT领域,从2008年的1.0版本,一直到2018年的4.0版本,比亚迪将IGBT晶圆的厚度由原来的180μm降低至120μm。

同等工况下,比亚迪IGBT4.0综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%。以比亚迪全新一代唐为例,在其他条件不变的情况下,仅此一项技术,就成功将百公里电耗降低约3%。此外,

温度循环寿命可以做到当前市场主流IGBT的10倍以上,可靠性更高。同时,最大输出电流能力提升了15%,拥有更高的功率和扭矩,也让车辆拥有更强的加速能力。

至2020年,比亚迪IGBT芯片晶圆产能将达到10万片/月,年供应新能源汽车可达120万辆,将在很大程度上缓解新能源汽车IGBT芯片供应不足问题。

总结

我们曾经熟知的那个造车的比亚迪,不仅在造手机,还在制造芯片,并且通过其精密制造能力,让比亚迪电子在手机制造、芯片制造领域迅速崛起,打破了多项国际垄断。而不断的创新能,让比亚迪电达到国际领先水平。目前,比亚迪电子已经布局5G、物联网、等多个领域。未来,比亚迪电子将布局智能手机/笔记本+新型智能产品+汽车智能系统三大业务板块。在5G技术的加持下,三大板块同时发力,比亚迪电子将开启中国“智”造产业的新篇章。作者: 南羿

 

责任编辑: 4007ZG

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