我們一直在強(qiáng)調(diào)“核心技術(shù)一定要掌握在自己手里。”這是不管任何領(lǐng)域都在積極追求的目標(biāo)，也是企業(yè)發(fā)展的重中之重。在汽車(chē)領(lǐng)域，尤其是電氣時(shí)代即將來(lái)臨的今天，越來(lái)越多的品牌開(kāi)始研制自己的電動(dòng)車(chē)型，越來(lái)越多的電動(dòng)車(chē)相關(guān)技術(shù)進(jìn)入了我們的視野，今天我們要說(shuō)的IGBT就是電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域比較重要的一項(xiàng)技術(shù)。對(duì)了，值得一提的是，目前汽車(chē)領(lǐng)域所用的IGBT已經(jīng)被比亞迪攻克，并掌握了核心技術(shù)。

為了我們的文章能讓您看懂，或者看起來(lái)更方便理解，我們用幾個(gè)問(wèn)答的形式來(lái)進(jìn)行。

一，IGBT是什么？作用是什么？

IGBT為英文Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫(xiě)，中文名稱為絕緣柵雙極型晶體管。是電能變換與傳輸?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(dòng)汽車(chē)與新能源裝備等領(lǐng)域。

IGBT的作用是交流電和直流電的轉(zhuǎn)換，同時(shí)IGBT還承擔(dān)了電壓高低轉(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)碾妷汉蟛拍芙o電池組充電；電池放電的時(shí)候，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。

比亞迪車(chē)規(guī)級(jí)IGBT模組

是不是感覺(jué)說(shuō)了這么多還是沒(méi)懂這個(gè)東西到底有什么用？總結(jié)幾句話：IGBT是功率半導(dǎo)體器件，可以說(shuō)是電動(dòng)車(chē)的核心技術(shù)之一,IGBT的好壞直接影響電動(dòng)車(chē)功率的釋放速度以及節(jié)能等相關(guān)性能。

二，IGBT到底有多重要？

在一臺(tái)純電動(dòng)車(chē)中，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(chē)成本的15-20%，也就是說(shuō)IGBT占整車(chē)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(chē)的能源效率。而且除電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外，整車(chē)包括高壓充電機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)等多個(gè)電氣組件均需使用到IGBT。

如果還不能理解IGBT有多重要，那么我們就來(lái)舉例說(shuō)明，一臺(tái)特斯拉Model X使用132個(gè)IGBT管，由英飛凌公司提供。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)格大約為4-5美元，合計(jì)大約需650美元。

三，世界上有多少地方在生產(chǎn)IGBT？比亞迪生產(chǎn)了IGBT有什么特殊意義么？

有的朋友可能會(huì)問(wèn)了，比亞迪掌握了這個(gè)核心技術(shù)為什么值得編輯單獨(dú)拿出來(lái)說(shuō)呢？下面的這些內(nèi)容您可能會(huì)找到答案。

2017年全球電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量大約500萬(wàn)輛，共消耗了大約18億美元的IGBT管，平均每輛車(chē)大約為450美元。目前我國(guó)每年使用的IGBT，90%依賴進(jìn)口。國(guó)際上主要的生產(chǎn)商是“西門(mén)子、英飛凌、仙童、三菱、富士、東芝”這些老牌大廠。而其中的“高壓大功率IGBT”更是電動(dòng)車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)核心中的核心，國(guó)內(nèi)目前能夠量產(chǎn)高壓大功率IGBT芯片并用于車(chē)輛生產(chǎn)的企業(yè)，只有兩家：中國(guó)中車(chē)（高鐵）和比亞迪！

能有這樣的突破也離不開(kāi)我國(guó)電動(dòng)車(chē)的發(fā)展，在政策驅(qū)動(dòng)下我國(guó)新能源汽車(chē)及充電樁市場(chǎng)進(jìn)入爆發(fā)期，中國(guó)IGBT產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策及重大項(xiàng)目的推動(dòng)及市場(chǎng)牽引下加快了國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程，目前已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈。國(guó)內(nèi)廠商不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，而且成功把國(guó)產(chǎn)化IGBT應(yīng)用在新能源汽車(chē)中。而這里說(shuō)的國(guó)內(nèi)廠商，最重要的一家就是比亞迪。

所以，您知道為什么我會(huì)把比亞迪單拿出來(lái)說(shuō)了么？比亞迪和國(guó)內(nèi)的一些廠商成功的打破了這一領(lǐng)域的壟斷，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

四，比亞迪的IGBT好不好？達(dá)到了什么程度？

既然說(shuō)比亞迪的IGBT技術(shù)打破了國(guó)外品牌的壟斷，那么國(guó)產(chǎn)的零件質(zhì)量如何？會(huì)不會(huì)僅僅是擁有了技術(shù)，而質(zhì)量和水平還不能滿足我們的需求？

如果說(shuō)2009年的時(shí)候我們IGBT技術(shù)剛剛開(kāi)始著手研發(fā)，那么經(jīng)過(guò)十幾年的技術(shù)積累，我們現(xiàn)有的IGBT技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟和先進(jìn)了，2017年比亞迪使用的IGBT2.5代產(chǎn)品在性能上和同類(lèi)競(jìng)品差距已經(jīng)在逐漸縮小，而即將要量產(chǎn)的比亞迪IGBT4.0產(chǎn)品已經(jīng)超越了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

五，憑什么說(shuō)比亞迪的IGBT4.0產(chǎn)品達(dá)到了世界先進(jìn)水平?

首先，技術(shù)指標(biāo)方面，IGBT4.0在芯片損耗、模塊溫度循環(huán)能力、電流輸出能力等關(guān)鍵指標(biāo)上，比亞迪IGBT4.0產(chǎn)品達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

芯片損耗：比亞迪 IGBT4.0產(chǎn)品的綜合損耗相比當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品降低了約20%，使得整車(chē)電耗降低。以全新一代唐為例，在其他條件不變的情況下，采用比亞迪 IGBT4.0較采用當(dāng)前市場(chǎng)主流的IGBT，百公里電耗少約3%。

溫度循環(huán)能力：IGBT4.0產(chǎn)品模塊的溫度循環(huán)壽命可以做到當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品的10倍以上。

電流輸出能力：搭載IGBT4.0的V-315系列模塊在同等工況下較當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品的電流輸出能力提升15%，支持整車(chē)具有更強(qiáng)的加速能力。

而為了達(dá)到上面說(shuō)的這些超越，比亞迪也對(duì)技術(shù)工藝進(jìn)行了升級(jí)，例如將晶圓厚度減薄到120um、生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度要求達(dá)到最高等級(jí)的一級(jí)、晶圓的制造用水標(biāo)準(zhǔn)需達(dá)到超純水等，這些都是極高的工藝要求。

除了工藝上的苛刻要求，比亞迪還在材料上做出了創(chuàng)新，這是比亞迪走的一步好棋——第三代半導(dǎo)體材料SiC（碳化硅）。

而我們也從官方得到了相關(guān)的信息，比亞迪投巨資布局第三代半導(dǎo)體材料SiC（碳化硅）, 目前已大規(guī)模用于車(chē)載電源, 2019年底將推出中國(guó)首輛搭載SiC電控的電動(dòng)車(chē)，預(yù)計(jì)2023年采用SiC基半導(dǎo)體全面替代硅基半導(dǎo)體（如硅基IGBT），引領(lǐng)下一代電動(dòng)車(chē)芯片變革。

總結(jié)：說(shuō)了很多，可能您也聽(tīng)得有點(diǎn)懵了，其實(shí)全文總結(jié)一下就是——比亞迪用SiC材料做出了一款電動(dòng)汽車(chē)所必須的零件，打破了長(zhǎng)期以來(lái)的技術(shù)壟斷。這個(gè)零件關(guān)系到車(chē)輛的各方面性能，并且工藝要求奇高。

往大了說(shuō)，這是我國(guó)科技的進(jìn)步、也進(jìn)一步打破了國(guó)外技術(shù)的壟斷；往小了說(shuō)，這是比亞迪走的一步好棋，是自身的技術(shù)水平站在了國(guó)家，乃至世界的前端，相信在未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)能為比亞迪帶來(lái)更好的發(fā)展，也為我們消費(fèi)者帶來(lái)更好的產(chǎn)品。（圖/文/攝 網(wǎng)通社 高岳）