產(chǎn)品詳情
IGBT到底有多重要？
在一臺(tái)純電動(dòng)車中，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。而且除電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外，整車包括高壓充電機(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。
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)車銷量大約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芯片并用于車輛生產(chǎn)的企業(yè)，只有兩家：中國(guó)中車（高鐵）和比亞迪！
能有這樣的突破也離不開(kāi)我國(guó)電動(dòng)車的發(fā)展，在政策驅(qū)動(dòng)下我國(guó)新能源汽車及充電樁市場(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。
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)外同類產(chǎn)品，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
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。
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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)模用于車載電源, 2019年底將推出中國(guó)首輛搭載SiC電控的電動(dòng)車，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)車芯片變革。
IGBT作為能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，電力電子裝置“CPU”，在全球能源領(lǐng)域大變革浪潮中的地位越來(lái)越重要。但目前國(guó)內(nèi)IGBT市場(chǎng)基本由英飛凌、富士、三菱等國(guó)外公司壟斷。從2017年下半年IGBT缺貨的苗頭就已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)了，IGBT各大品牌的供應(yīng)商紛紛向采購(gòu)商和客戶發(fā)出通知并要求其做好需求計(jì)劃，以保證后期供貨。目前富士IGBT模塊正在量產(chǎn)當(dāng)中，符合歐盟ROhs指令，適用于汽車電子。
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