别看老外脸色，比亚迪靠IGBT4.0技术再上新高度

【报道】几乎所有人都知道，三电系统作为新能源汽车最关键的核心技术，已经成为新能源汽车能否持续快速增长的关键。

发展的重要因素。

除了逐渐被消费者熟悉的动力电池技术之外，新能源汽车还有一个非常重要的关键零部件，那就是“IGBT”。

但由于这样的关键零部件国内发展严重滞后，中国IGBT市场90%的份额掌握在一些海外巨头手中。

不过，随着当前自主品牌的不断发展，这种情况已经悄然改变。

12月10日，比亚迪在宁波发布汽车领域标杆IGBT 4.0技术，再次彰显其在电动汽车领域的领先地位。

而这也意味着比亚迪在汽车能源革命的关键时期将主动权牢牢掌握在自己手中。

IGBT技术的落后制约了新能源汽车的大规模商业化。

IGBT（绝缘栅双极晶体管），中文名称为绝缘栅双极晶体管，是影响电动汽车性能的关键技术。

其成本约占整车成本的5%左右。

它是仅次于电池的第二昂贵的核心部件。

作为大功率电力电子器件，应用于轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车、新能源装备及工业领域。

其主要作用是用于逆变器逆变器等逆变电路中，将直流电压变换成频率可调的交流电，因此又被称为电力电子装置的“CPU”。

IGBT不具有放大电压的功能。

当它接通时，可以将其视为导线，当其断开时，可将其视为开路。

因此，也可以理解为“非开非关”的开关。

采用IGBT进行功率转换可以提高用电效率和质量。

对于纯电动汽车来说，使用IGBT有助于降低能耗、增加续航里程。

然而，对于这项关键技术，生产工艺要求非常严格。

不仅工艺流程复杂，而且需要极其精确的操作。

长期以来，IGBT芯片的设计门槛高、资金投入高、生产工艺复杂、需要完整的专业人才储备，使得只有少数国外芯片厂商能够量产IGBT。

因此，我们常见的自主品牌所使用的IGBT大部分只能依赖进口，所以这也是我国这项技术发展滞后的主要原因。

IGBT技术——新能源核心技术的“珠穆朗玛峰”。

在业界，IGBT因技术难度大、投资大，被誉为新能源汽车核心技术的“珠穆朗玛峰”。

与动力电池一样，长期以来一直制约着新能源汽车的发展。

新能源汽车规模化商业化。

综上所述，难点主要在于芯片和模组。

IGBT的尺寸只有指甲盖大小左右，但其上却需要蚀刻数十万甚至数十万个微结构电路，这些微结构电路只能在显微镜下观察。

而且虽然是一个开关设备，但是涉及到十多个参数。

许多参数是矛盾的，需要根据应用进行折衷。

另外，其晶圆制造工艺难度也很大，主要体现在薄片的加工上。

采用最新V FS技术的IGBT需要将晶圆减薄至um厚度（约两根头发丝直径），然后经过10多道工序加工。

而且晶圆制造工厂的洁净度要求非常高，需要一级净化。

如果零点几微米的尘粒落在晶圆上，就会导致IGBT芯片失效。

在模块设计难度方面，IGBT需要考虑材料匹配、散热、结构、功率密度、外观、重量等诸多指标。

在模块制造中，大面积芯片的无空洞焊接（无空洞焊接需要在1mBar或0.1Kpa的高真空下进行；相比之下，海平面的标准大气压值为.kPa） 、可靠性高 打线工艺和测试也有难度。

因此，总体而言，IGBT的研发不可能一蹴而就，需要克服很多困难。

不过，比亚迪目前已经实现了汽车IGBT芯片的自主研发，并且经过多年的努力，大大提高了良率并保证了质量稳定性，让这项技术得到了充分的应用。

经过十余年的努力，比亚迪已成为汽车级IGBT的标杆。

据相关统计，2004年至2016年，比亚迪电动汽车销量连续三年位居全球第一。

取得如此优异的成绩，与比亚迪在IGBT等核心技术领域的超前布局密不可分。

作为中国新能源汽车领域的领先品牌，比亚迪十多年前就悄然布局电动汽车核心技术，并密切关注电动汽车核心技术的自主研发和创新。

从一开始就是IGBT。

目前，比亚迪已先后掌握了IGBT芯片设计与制造、模块设计与制造、大功率器件测试应用平台、电源和电控等。

是国内唯一一家拥有完整IGBT产业链的车企。

经过10多年的技术积累，比亚迪IGBT不断迭代更新。

此次推出的比亚迪IGBT4.0在多项关键技术指标上已经优于目前市场主流产品。

其中，比亚迪IGBT4.0产品综合损耗比当前市场主流产品降低20%左右，降低了整车功耗。

以全新一代唐为例，在其他条件不变的情况下，使用比亚迪IGBT4.0比使用目前市场主流IGBT百公里耗电量降低约3%。

而且其产品模组的温度循环寿命可达到目前市场主流产品的10倍以上。

此外，搭载IGBT4.0的V系列模块在同等工况下电流输出能力较目前市场主流产品提升15%，支撑车辆拥有更强的加速能力。

除了上述优点之外，比亚迪认为，随着电动汽车性能的不断提升，将对功率半导体元件提出更高的要求，因此目前的IGBT也将逼近硅材料的性能极限。

据悉，比亚迪已投入巨资布局第三代半导体材料SiC，将整合材料（高纯碳化硅粉体）、单晶、外延、芯片、和封装，致力于降低SiC器件的制造成本。

成本并加速其在电动汽车领域的应用。

据比亚迪介绍，目前已成功研发SiC MOSFET（汽车功率半导体包括基于硅或碳化硅等材料的IGBT或MOSFET），预计2020年推出搭载SiC电控的电动汽车。

预计比亚迪将全面推出搭载SiC电控的电动汽车。

到2020年，在电动汽车中采用碳化硅基汽车功率半导体取代硅基IGBT，使车辆性能在现有基础上再提高10%。

编者点评：在过去很长一段时间里，IGBT的核心技术一直掌握在国外厂商手中。

90%的中高端IGBT市场被国际市场垄断，造成“一芯难求”，成为我国电动汽车产业的掣肘。

健康快速发展的主要瓶颈。

比亚迪打破了国际对IGBT技术的垄断，推动了我国电动汽车的快速发展。

今天，比亚迪推出全新车规级IGBT4.0，为我国汽车工业变道超车提供强大的“中国芯”。

因此，我们有理由相信比亚迪未来会给我们带来更多惊喜。