昨天,比亞迪在寧波發佈了在車規級領域具有標杆性意義的IGBT4.0技術,再一次展示出其在電動車領域的領先地位,為電動車裝上強大“中國芯”,在電動車功率半導體領域創造了領先,中國的電動車發展不用擔心被“卡脖子”。
聽起來如此關鍵的IGBT,到底是什麼呢?IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全稱“絕緣柵雙極型晶體管”,簡單的說,它就是電力電子裝置的“CPU”,是直接控制新能源車直、交流電轉換的核心部件,電動汽車的加速能力、最高時速等關鍵性能都與它有關。小到電頻空調、洗衣機,大到電動汽車、高鐵,甚至航母的電磁彈射,IGBT都不可或缺,只有使用IGBT才能hold住場面,降低能耗,有助於提高續航里程;除了保質,還要保量,電動汽車的電機驅動系統有一半的成本來自IGBT,是除電池之外成本第二高的核心元件。
然而,與動力電池一樣,IGBT技術難、投資大,從事IGBT研發就像是在“新能源汽車核心技術的珠穆朗瑪峰”攀登一樣,前途充滿挑戰,通向光榮,也佈滿荊棘。近年來,隨著環保理念越來越深入人心,交通出行電動化成為大勢所趨,車規級IGBT在國內市場的需求急劇上升。但一直以來,IGBT的核心技術和產品市場被大多數歐美廠商所壟斷,自主品牌電動汽車使用的IGBT大多數只能依靠進口,大大制約了我國新能源汽車的發展。
2003年才進入汽車行業的新玩家,比亞迪從一開始就密切關注IGBT等電動車核心技術的自主研發和創新,並在2005年組建團隊,致力於IGBT的研發。如今十多年過去,比亞迪已經陸續掌握IGBT芯片設計和製造、模組設計和製造、大功率器件測試應用平臺、電源及電控等環節,是中國唯一一家擁有IGBT完整產業鏈的車企。
經過10餘年的技術積累,比亞迪IGBT不斷迭代更新。此次推出的比亞迪IGBT4.0,在諸多關鍵技術指標上都優於當前市場主流產品,例如:
1. 電流輸出能力較當前市場主流的IGBT高15%,支持整車具有更強的加速能力和更大的功率輸出能力。2. 同等工況下,綜合損耗較當前市場主流的IGBT降低了約20%。這意味著電流通過IGBT器件時,受到的損耗降低,使得整車電耗顯著降低。以比亞迪全新一代唐為例,在其他條件不變的情況下,僅此一項技術,就成功將百公里電耗降低約3%。3. 溫度循環壽命可以做到當前市場主流IGBT的10倍以上。這意味著比亞迪電動車在應對各種極端氣候、路況時,能有更高的可靠性和更長的使用壽命。此前,比亞迪電動車就以其優異的性能與穩定的可靠性,完成了從新疆吐魯番的高溫,到北歐的極寒、再到西藏高原的高海拔等全球最嚴苛自然環境的測試,並在全球300多個市場成功經歷了各種氣候、路況、駕駛習慣的考驗,得到廣泛認可。前天,首臺比亞迪全新一代唐EV正式下線,這款百公里加速4.4s,最大續航里程達600km的跨時代國產SUV,取得如此飛躍式的成績離不開比亞迪精湛的電池技術,更和比亞迪IGBT在芯片損耗、電流輸出能力等方面的優異性能息息相關。
此次發佈會上,比亞迪還宣佈,已經成功研發了SiC MOSFET(汽車功率半導體包括基於硅或碳化硅等材料打造的IGBT或 MOSFET等),有望於2019年推出搭載SiC電控的電動車。預計到2023年,比亞迪將在旗下的電動車中,實現SiC基車用功率半導體對硅基IGBT的全面替代,將整車性能在現有基礎上再提升10%,在加速、續航等性能指標上,為廣大消費者帶來更多驚喜。
此外,比亞迪還是國內領先的半導體制造企業,取得了多項研發成果,打破了國外壟斷局面。如電容式觸摸按鍵控制芯片,在家電行業品牌客戶中出貨量最高;CMOS圖像傳感器,在智能穿戴行業市場佔有率最高;指紋識別芯片,在國內嵌入式領域市場佔有率最高。
近段時間的中興、華為事件都表明,企業也好、國家也好,唯有掌握核心科技,才能在國際競爭中搶得先機。
比亞迪打破國際巨頭對IGBT的技術壟斷,助力我國電動車的快速發展,伴隨著比亞迪SiC的推出與大規模應用,我國汽車產業的“再向上”將獲得新的助推力。閱讀更多 徑話 的文章