电动汽车最贵的零部件除了电池就是它

源婷之恋

电动汽车是未来交通出行的重要部分，作为电动汽车最为关键的零部件之一，IGBT 也成为了制约我国电动汽车行业发展的瓶颈之一。


比亚迪发布 IGBT4.0
日前，比亚迪发布了其最新研发的 IGBT4.0，这也是目前国内工艺水平和性能指标最先进的电动汽车用电控芯片。作为国内首个实现了 IGBT 大规模量产的车企，比亚迪打破了国内 IGBT 长期进口的局面，而本次发布的 IGBT4.0 则标志着国产 IGBT 芯片在各方面性能上达到了国际一流的水平。
●什么是 IGBT
IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor，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"。


比亚迪 IGBT4.0 芯片
对于新能源汽车而言，IGBT 直接控制直、交流电的转换，决定驱动系统的扭矩（直接影响汽车加速能力）、最大输出功率（直接影响汽车最高时速）等关键指标，对于电动汽车的重要意义不亚于电池。
●比亚迪的 IGBT4.0 达到了一个怎样的水平
从 2009 年推出了第一代 IGBT 以来，比亚迪通过不断的投入和研发，在 IGBT 领域取得了巨大突破。


比亚迪 IGBT4.0 已经达到了国际领先水平
根据现场专家介绍，比亚迪的 IGBT1.0 和 IGBT2.0 仅仅相当于国外 1995 年左右的技术水平，而即便是比亚迪后续的 IGBT2.5 也仅仅相当于国外 2000 年左右的技术水平。而本次比亚迪发布的 IGBT4.0 打到了国外现阶段 IGBT 的主流性能水平，在部分指标上还实现了反超，这是相当了不起的成绩。
从具体参数而言，比亚迪 IGBT4.0 产品的综合损耗相比当前市场主流产品降低了约 20%，使得整车电耗降低。以全新一代唐为例，在其他条件不变的情况下，采用比亚迪 IGBT4.0 较采用当前市场主流的 IGBT，百公里电耗少约 3%。
此外，IGBT4.0 产品模块的温度循环寿命可以做到当前市场主流产品的 10 倍以上。搭载 IGBT4.0 的 V-315 系列模块在同等工况下较当前市场主流产品的电流输出能力提升 15%，支持整车具有更强的加速能力。
作为国内唯一拥有 IGBT 完整产业结构的车企，比亚迪从 2003 年便已经意识到 IGBT 在未来对于电动汽车的重要意义，从组建研发团队到拥有自己的晶圆厂，到实现中国车规 IGBT 零的突破，再到如今比肩国际先进水平的 IGBT4.0 发布，比亚迪已经完全掌握了电动车全产业链核心技术。
● IGBT4.0 对于电动汽车产业的意义
比亚迪 IGBT4.0 对于中国的电动汽车产业来说，拥有至关重要的意义。
作为电动汽车的核心部件，尽管 IGBT 只有巴掌大小，但如果完全依赖进口，相当于国内的电动车市场将完全被国外企业控制。
目前比亚迪 IGBT 的产能基本为 5 万片 / 月，与目前国内电动车市场的爆发态势相比，这样的产能还是相当紧张的，比亚迪计划在 2020 年实现 IGBT 产能的翻番，做到年产 120 万片，这将极大缓解目前 IGBT 的需求压力。
IGBT 成本占到了电动汽车整车成本的 5% 左右，且 90% 的份额被英飞凌和三菱等国外厂商占据，如果中高端 IGBT 迟迟无法实现国产化，那么我国电动汽车产业将长期处于大而不强的状态，缺乏议价能力也将直接导致 IGBT 芯片采购价格的不可控，这将严重威胁我国电动汽车产业的发展。
除了电动汽车产业，比亚迪 IGBT 还被广泛应用于包括工业设备、家电、太阳能逆变等行业在内的各类电力电子设备中，主要客户包括博世力士乐、松下、OTC（日本）、美的、时代焊机等。
●斥巨资布局第三代半导体材料 SiC
除了 IGBT4.0 以外，比亚迪还斥巨资在第三代半导体材料 SiC 进行研发。目前比亚迪已成成功研发出芯片损耗更低、电流输出能力更强的 SiC MOSFET（SiC 基半导体的一种），目前已大规模用于车载电源，有望于 2019 年将推出搭载 SiC 电控的电动车。


比亚迪 2019 年将推出 SiC 基 IGBT
根据比亚迪专家介绍，由于目前 SiC 基 IGBT 成本是现有硅基 IGBT 的十倍，尽管新材料能够带来更好的性能，但在平衡成本和收益上还有很多工作要做，所以比亚迪目前也很难给出具体的上市时间，预计 2023 年新材料将会实现对现有半导体材料 IGBT 的替代。