不怕“卡脖子” 比亞迪自主IGBT邁入4.0時代

2018年,對於所有關注中國科技研發的人來說,無疑是非常艱難的一年,美國公開指責《中國製造2025戰略》,暴露了其打壓中國核心技術研發的險惡用心。與此同時,中國科研人員在核心技術領域研發的腳步也邁得更快。

12月10日,比亞迪在寧波正式發佈了在車規級領域具有標杆性意義的IGBT4.0技術。IGBT這個大多數人都十分陌生的核心技術,也一時間成為了汽車行業的焦點話題。

IGBT是什麼?

提到IGBT,很多人可能會一臉懵逼,但是說到電腦的CPU,你一定就明白了。如果說燃油車時代,控制發動機的ECU是車輛的CPU,那麼到了新能源汽車時代,這個角色就落到了IGBT的身上。

不怕“卡脖子” 比亞迪自主IGBT邁入4.0時代


IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全稱為“絕緣柵雙極型晶體管”,是一種複合全控型電壓驅動式功率半導體器件,它的性能直接決定電動系統的能源利用效率,已被大規模應用於電動汽車、工業變頻控制、機車牽引、消費電子等領域。

對於電動車而言,IGBT直接控制驅動系統直、交流電的轉換,決定了車輛的扭矩和最大輸出功率等,其芯片與動力電池電芯並稱為電動車的 “雙芯”,成為影響電動車性能的關鍵技術。但由於其高技術含量,中國IGBT市場,尤其是核心技術IGBT芯片的設計及製造一直被國外大廠壟斷,其成本也是相當高昂,佔到了電動車整車成本的5%左右。

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可以說,能否掌握IGBT這一核心技術幾乎等同於能否在手機和電腦製造業擁有研發CPU的能力。

IGBT4.0牛在何處?

對於這一新能源汽車領域的核心技術,比亞迪早在2005年就已經開始佈局研發,並於2009年率先打破國際技術封鎖,研發出了新能源汽車IGBT,打破了國外專利和技術封鎖,還首創電機驅動與車載充放電覆用IGBT的融合設計技術。比亞迪也因此成為了中國目前唯一一家擁有包括芯片設計和製造、模組設計和製造、大功率器件測試應用平臺、電源及電控等在內的IGBT完整產業鏈的車企。

截至目前,比亞迪的IGBT累計裝車已經超過50萬輛,2017更是再接再厲,推出了第四代IGBT4.0技術,並於今年批量投產。在芯片損耗、模塊溫度循環能力、電流輸出能力等關鍵指標上,第四代IGBT4.0技術達到全球領先水平。

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以比亞迪最新的旗艦SUV全新一代唐為例,由於芯片綜合損耗相比當前市場主流產品降低了約20%,在其他條件不變的情況下,相比當前市場主流的IGBT,採用比亞迪 IGBT4.0在百公里電耗上可以減少約3%;在溫度循環能力方面,比亞迪IGBT4.0產品模塊的溫度循環壽命可以做到當前市場主流產品的10倍以上,也就是具有更好的耐溫性。

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在影響加速性能的電流輸出方面,搭載IGBT4.0的V-315系列模塊在同等工況下較當前市場主流產品的電流輸出能力可以提升15%,從而讓車輛可以具備更強的加速能力。與此同時,IGBT4.0還保持了非常良好的堅固性,不會因為性能的提升而犧牲可靠性。

比亞迪IGBT的未來:開放共享

在IGBT邁入4.0時代之後,比亞迪對於電動汽車核心技術的探索也進入了新的階段。在IGBT4.0批量投產的同時,比亞迪還宣佈已投入巨資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,性能更優異、效率更高的電動車。預計到2023年,比亞迪旗下的電動車將全面搭載SiC電控。

不怕“卡脖子” 比亞迪自主IGBT邁入4.0時代


不僅如此,在已經連續3年獲得全球新能源汽車銷量冠軍的情況下,對於已經量產的IGBT4.0技術,比亞迪並沒有打算獨享其成。據瞭解,比亞迪目前已經在為其他汽車廠商同步開發600V-750V器件,預計2019年一季度就可以開始正式進行認證,而在此之前,比亞迪已經在產能上進行了提前的準備。

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實際上,今年比亞迪已經在動力電池、電動車集成平臺以及DiLink開發生態三大領域向業界開啟了開放共享戰略,IGBT4.0技術如果進一步向其他廠商開發,其意義將不亞於前三項開放舉措,比亞迪也將有望一舉成為電動車領域的“英特爾”。

總結

根據乘聯會發布的數據,11月新能源車銷量達到12.9萬輛,同比增長57.8%,1-11月累計銷量84.5萬輛,同比增長了89.3%。在全球車市整體遇冷的背景下,中國的新能源汽車市場之所以能夠成為了唯一的亮點,離不開以比亞迪為核心的中國新能源汽車廠商對於核心技術的執著鑽研。而隨著比亞迪IGBT4.0等先進技術的量產以及開放共享戰略的推進,越來越多的汽車廠商將在比亞迪技術的加持下實現跨越式的發展,不畏外國人卡脖子,中國也必將繼續強化在新能源汽車領域的領先地位。


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