一個小小的芯片，便是電動汽車行駛的控制核心。在這場沒有硝煙的芯片戰爭中，比亞迪已經站在了行業的領先位置。
文
文 | 黃持
在過去不久的“美國製裁中興”事件裡，這家中國第二大電信設備製造商被一個小小的芯片切斷了命脈，也讓很多人第一次認識到芯片在如今高科技製造業中的重要地位。大到中國的航天航空事業、高速鐵路，小到一個智能手機，核心都離不開芯片。
對於新能源汽車而言，往往消費者在購車時最關注的信息可能是續航里程、電池品牌、充電速度等數據，但很多人卻不知道，控制這一切的核心，也同樣是這個如指甲蓋大小的芯片。
12月10日，比亞迪在寧波發佈了具有標杆意義的IGBT 4.0技術，將這個對電動汽車行駛起著至關重要作用的芯片帶到了公眾視野裡。
比亞迪與IGBT的前世今生
IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）全稱“絕緣柵雙極型晶體管”，其應用領域非常廣泛，包括軌道交通、智能電網、航空航天以及工業領域等。在新能源汽車上，IGBT直接控制電動車的驅動系統，決定了車輛的最大輸出功率和扭矩等，是影響電動車性能的關鍵技術和“命脈”。
而這一領域的核心技術在過去很長一段時間內都被國外廠家所壟斷，在中高端IGBT市場中，90%的份額掌握在英飛凌、三菱等海外巨頭手中，很多國產電動車也同樣需要搭載進口IGBT。
比亞迪IGBT研發歷程
但在車用IGBT領域，比亞迪通過十餘年的研發努力，成為中國唯一一家擁有包括IGBT芯片設計製造、模組設計製造、大功率器件測試應用平臺、電源和電控環節在內完整產業鏈的車企。在技術水平上已經具備和國際巨頭抗衡的實力。
2005年，比亞迪組建自身研發團隊，開始佈局IGBT產業；
2009年，IGBT 1.0芯片研發成功，標誌著中國在IGBT芯片技術上實現零的突破；
2010年，比亞迪自主研發的IGBT產品批量供貨新能源車F3DM；
2011年，IGBT 1.0芯片在比亞迪e6上實現批量裝車；
2014年，搭載IGBT 2.0芯片的模塊在e6、K9等新能源車上批量裝車；
-
2016年，IGBT 2.5芯片批量裝車，目前比亞迪唐、秦等主銷車型均搭載IGBT 2.5芯片；
2017年，IGBT 4.0芯片研發成功。
IGBT 4.0：性能指標的全面提升
得益於IGBT方面的技術實力，比亞迪電動汽車的性能被人們所熟知，2014年發佈的“542”戰略中，百公里加速5秒以內、全時電動四驅和百公里油耗2升以內的目標現在已經在全新一代唐DM上得以實現。
比亞迪自主研發的IGBT在芯片損耗、電流輸出能力等方面的出色表現，也使得驅動系統工作效率得到提升，全新一代唐EV純電動車在60km/h的等速工況下，續航里程已經超過600公里。
而這僅僅是目前大批量裝車的IGBT 2.5的表現，比亞迪此次推出的4.0技術在芯片損耗、模塊溫度循環能力、電流輸出能力等幾個關鍵指標都得到進一步提升，達到了世界領先水平。
4.0技術的芯片損耗相比目前主流產品降低20%，若應用在全新一代唐上，可以使百公里電耗降低3%；溫度循環壽命提升10倍以上，使得電動車在極端氣候和路況下，具備更高的可靠性和更長的壽命；電流輸出能力較主流產品提升15%，使得整車具備更強的加速能力。
在工藝指標方面，IGBT 4.0芯片的晶圓厚度進一步降低到了120um，僅相當於兩根頭髮絲的直徑，厚度的降低也使得電耗得到優化。
比亞迪第六事業部兼太陽能事業部總經理陳剛
隨著性能的逐漸穩定，IGBT 4.0芯片將逐步裝備於比亞迪新能源全系車型上。而面對下一代電動車的發展，比亞迪如同十幾年前成功預測電動汽車發展趨勢一樣，已經開始佈局性能更加優異的第三代半導體材料SiC（碳化硅），並有望於2019年推出搭載SiC電控的純電動車。
預計到2023年，比亞迪將在旗下電動車中，實現SiC基車用功率半導體對硅基IGBT的全面替代，將整車性能再提升10%。
比亞迪第六事業部兼太陽能事業部總經理陳剛表示：“SiC MOSFET將成為比亞迪電動車性能持續迭代更新的新一代‘殺手鐧’，我們期望在加速、續航等性能指標上，為廣大消費者帶來更多驚喜。”
新能源車不再“受制於人”
2018年11月比亞迪新能源車銷量達到2.87萬輛，同比增長123%，連續4個月超越燃油車銷量，在新能源車銷量前10名中佔據3位。
銷量成績的背後，是比亞迪對電動汽車電池、電機和驅動系統等核心技術的掌控，這對中國新能源汽車的發展意義同樣重大。
根據中國發布的《汽車產業中長期發展規劃》，2018至2020年和2020年至2025年，中國新能源汽車增速將分別達到40%和28.47%，但同期車規級IGBT的預期增長僅為15.7%。
在2018年，IGBT的供貨週期便已大幅延長，根據世界三大電子元器件分銷商之一的富昌電子統計，2018年車規級IGBT模塊的交貨週期最長已達到52周，是正常交貨週期的5倍。目前主要依賴進口的IGBT芯片，將成為新能源汽車發展的瓶頸。
全球IGBT交貨週期趨勢（數據來源：富昌電子）
目前比亞迪擁有5萬片IGBT芯片的月產能，理論上每月可以供應5萬輛新能源車的使用，到2020年規劃達到10萬片產能，更重要的是，搭載IGBT 2.5芯片的模塊在今年開始批量外供。
比亞迪第六事業部高級研發經理吳海平表示：“我們目前在花很大力氣開發適用於大部分的整車廠的600V-750V器件，預計明年一季度可以正式認證。比亞迪在產能和技術上都會更加開放地支持外部客戶，希望大家能夠共同發展。”
作為新能源車先行者的比亞迪，用技術實力和開放的心態，不僅避免自身在競爭中“受制於人”，也為中國新能源汽車產業帶來一個振奮人心的消息。
閱讀更多 汽車產經網 的文章
