03.07 比亞迪igbt芯片是什麼水平?

天生我材會下蛋


比亞迪IGBT芯片在國際範圍內是什麼水平,分析這一問題之前需要先了解什麼是IGBT

名詞解釋

IGBT_insulated gate bipolar transisitor,釋義為絕緣柵雙極晶體管;在電驅領域所謂的IGBT芯片一般指模塊,其概念與結構特點需要以非常專業的術語進行解析,相信99%的讀者並非此專業所以不再贅述。簡而言之IGBT的作用很簡單,指控制驅動系統的直流與交流電切換的效率,只要效率足夠高且足夠穩定則能大大提升驅動電機(電車發動機)的扭矩,扭矩的提升會增加平均0~15000轉的全轉速區間輸出功率(馬力)。


IGBT芯片對於電動汽車而言是兩大核心之一,第一核心總成眾所周知為動力電池組,電動汽車想要實現高性能或者理想的續航與運行穩定性,電芯的主要元素與元素比例以及放電效率等參數有直接影響;但如果電芯成組後的水平很高,但是沒有優秀的IGBT芯片與模塊控制直交流轉化,電池組則無法發揮最強功效,同時也會因傳輸損耗過大造成續航里程的下滑。

於是IGBT芯片也是非常重要的核心總成,是電動汽車電控電機系統的核心(CPU);且車輛不僅電驅系統需要優秀的IGBT,同時空調系統、溫控系統以及高壓充電系統都需要該芯片控制。所以如車輛有優秀的IGBT芯片可用,汽車的綜合性能與綜合能耗表現都會大大提升。不過並不是所有的車企都能使用高標準芯片,原因參考第二節。


IGBT芯片車企製造商與供應商的現狀

目前中企能夠製造IGBT芯片的企業只有兩家,第一家是製造高鐵的中國中車集團,電驅的軌道交通同樣需要優秀的IGBT模塊,而中國高鐵馳名全球。第二家則是同樣具備軌道交通業務,同時覆蓋商用與乘用汽車的比亞迪集團。中車集團不生產汽車,那麼結論則是全國唯一有IGBT生產能力的車企只有比亞迪;然而實際情況更誇張,因為全球範圍內也只有比亞迪一家車企具備這一能力。

除比亞迪汽車以外,其他車企只能依靠第三方IGBT供應商生存;其中知名供應商有西門子、英飛凌、東芝、富士等。全球每年消耗IGBT超400億美元,國內的各大新能源車企消耗量也是非常的誇張,因為新能源汽車的普及正是從這一市場開始。電動汽車的電池組製造成本是很高的,而IGBT模塊的製造成本也接近了是整車成本的10%;由此可見IGBT芯片的製造技術難度有多高,但凡稍微簡單一些也不會沒有逆向產品。

比亞迪集團的IGBT是從2005年立項研發,至今已有15年的光景;第一代IGBT在2009年的多技術鑑定,自此打破了國際行業壟斷。目前IGBT芯片已經升級至4.0代,其水平達到電流輸出能力高於行業平均標準15%,電機的扭矩與輸出功率會非常高,而在無需高功率輸出的工況中則能夠大大降低能耗。這一系統可實現綜合損耗比行業平均標準再低20%,惡劣溫度環境中的使用壽命超過行業標準10倍以上。


總結:比亞迪IGBT4.0的水平毫無爭議高於一眾供應商與其他車企,因為比亞迪比供應商更瞭解汽車,比其他車企更瞭解電。這就是IGBT-E平臺成為諸多車企青睞對象的原因,從大眾奧迪、豐田汽車、長安長城以及北汽廣汽,甚至包括FAC現階段掌控的克萊斯勒,這些車企陸續從競爭對手轉型為比亞迪集團的戰略合作伙伴,這些足以說明IGBT與E平臺的高水準了。其次從中車與比亞迪的競爭結果來看,比亞迪似乎給中車也帶來了很大的壓力。

這一個以化學電源起家的企業在交通工具的領域似乎非常神奇,後期還會帶來哪些驚喜尚未可知;不過對於這一企業不適合以單純的汽車製造廠商的視角分析,其志應不在小小的汽車領域。




天和Auto


據說們老師的消息,比亞迪也要搞芯片了。

但是,從我們去年去比亞迪工作的學姐學長(去年我們系去了9個)得來的消息。比亞迪就是民企中的國企,要想養老的可以去,不想去哪兒養老的就別去哪兒了。他要想搞芯片,可想而知,個人覺得,就是卷💰


推浪人


IGBT和動力電池作為新能源的核心技術難點,由於設計門檻高、製造技術難,投資成本高,長期以來一直被稱為新能源汽車核心技術的“珠穆朗瑪峰”很難被攻克。然而以比亞迪和寧德時代為代表的龍頭企業,在動力電池技術的研發和生產上已經較有建樹,獲得了市場的廣泛認可。但IGBT作為新能源汽車的核心零部件,長時間以來卻一直被日本、歐洲為首的國外廠商壟斷。預計2018-2022年,全球電動車年複合增長率達30%,但同期車規級IGBT市場的年複合增長率僅為15.7%。可以預見,未來幾年全球車規級IGBT市場的供應將愈加緊張,可謂是“一芯難求”,嚴重製約了我國新能源汽車產業大規模商業化的發展。

那麼IGBT究竟是個什麼東西呢?所謂IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)學名叫做絕緣柵雙極型晶體管,是一種大功率的電力電子器件,主要用在進行電力變換的裝置設備中,在汽車應用中主要是將直流電逆變成頻率可調的交流電,俗稱電力電子裝置的“CPU”。還真別小看了這個指甲蓋大小的IGBT芯片,就這麼個小玩意兒 ,成本僅次於電池,佔第二高的地位,控制著整車的驅動系統直、交流電的轉換,同時對交流電機進行變頻控制,直接決定了扭矩(關係到汽車加速能力)、最大輸出功率(關係到汽車最高速度)等影響車輛性能的關鍵性指標,影響著新能源車的動力釋放。

而在2005年,比亞迪就組建了IGBT研發團隊,正式佈局IGBT產業。2009年9月,第一代IGBT芯片研發成功,成功通過中國電器工業協會電力電子分會組織的科技成果鑑定。IGBT1.0的發佈,標誌著中國在IGBT芯片技術上實現零的突破,打破了國際巨頭的技術壟斷。到了2012年,IGBT2.0芯片迭代發佈,2015年IGBT2.5芯片再次獲得優化,而今比亞迪新能源汽車所搭載的IGBT4.0芯片是於2017年正式研發成功。厚積而薄發,比亞迪經過了十多年的技術鑽研積累,持之以恆深耕IGBT產業,如今已經成為中國唯一一家擁有完整產業鏈的車企(包含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)。

所以說,世上無難事,只怕有心人。再尖端的科學技術,只要有決心和信心,就一定能夠攻克!





汽車傳動老中醫


比亞迪主要是汽車用IGBT,碳化硅4.0,已經是行業前端了,名族的驕傲,打破了別人控制的,真正掌握了電控的核心心臟,


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