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比亚迪IGBT4.0技术的深远影响！

2018-12-18 23:40:31·  来源：汽车年轮  
　
12月10日，比亚迪在宁波发布了在车规级领域具有标杆性意义的IGBT4.0技术，再一次展示出其在电动车领域的领先地位。这一晚，比亚迪将IGBT这个长期游离于人们视野
12月10日，比亚迪在宁波发布了在车规级领域具有标杆性意义的IGBT4.0技术，再一次展示出其在电动车领域的领先地位。这一晚，比亚迪将IGBT这个长期游离于人们视野、但又堪称电动车CPU的核心技术带到了“聚光灯”下。
 
那么这里引入几个问题，什么是IGBT、IGBT在国内发展程度怎么样、这次的比亚迪IGBT4.0技术有哪些优势、未来做些什么？
首先，什么是IGBT？
 
IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor)全称“绝缘栅双极型晶体管”，其芯片与动力电池电芯并称为电动车的 “双芯”，是影响电动车性能的关键技术，其成本占整车成本的5%左右。对于电动车而言，IGBT直接控制驱动系统直、交流电的转换，决定了车辆的扭矩和最大输出功率等。
在一台纯电动汽车中，IGBT约占电机驱动系统成本的一半，而电机驱动系统占整车成本的15-20%，也就是说IGBT占整车成本的7-10%，是除电池之外成本第二高的元件，也决定了整车的能源效率。而且除电驱动系统外，整车包括高压充电机、空调系统等多个电气组件均需使用到IGBT。
IGBT是功率半导体器件，可以说是电动车的核心技术之一，IGBT的好坏直接影响电动车功率的释放速度。
IGBT在国内发展程度怎么样？
IGBT属于汽车功率半导体的一种，因设计门槛高、制造技术难、投资大，被业内称为电动车核心技术的“珠穆拉玛峰”。此前，该技术主要掌握在国际巨头手中。
2017年全球电动车销量大约500万辆，共消耗了大约18亿美元的IGBT管，平均每辆车大约为450美元。目前我国每年使用的IGBT，90%依赖进口。国际上主要的生产商是“西门子、英飞凌、仙童、三菱、富士、东芝”这些老牌大厂。
 
而其中的“高压大功率IGBT”更是电动车动力系统核心中的核心，国内目前能够量产高压大功率IGBT芯片并用于车辆生产的企业，只有两家：中国中车（高铁）和比亚迪！政策驱动下，我国新能源汽车及充电桩市场将进入爆发期，IGBT作为其核心器件也将迎来黄金发展期，预计未来5年国内新能源汽车和充电桩市场将带动200亿IGBT模块的需求。
 
中国IGBT产业在国家政策及重大项目的推动及市场牵引下加快了国产化的进程，目前已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整产业链。国内厂商不仅实现了技术突破，而且成功把国产化IGBT应用在新能源汽车中。
十多年前，在外界还不看好电动车前景的时候，“技术狂人”王传福就默默布局了电动车的核心技术。作为2003年才进入汽车行业的新玩家，比亚迪从一开始就密切关注IGBT等电动车核心技术的自主研发和创新。
 
2005年，比亚迪组建自身研发团队，投入重金布局IGBT产业。
2009年9月，比亚迪IGBT芯片通过了中国电器工业协会电力电子分会组织的科技成果鉴定，打破了国际巨头的技术垄断。
目前，比亚迪已经陆续掌握IGBT芯片设计和制造、模组设计和制造、大功率器件测试应用平台、电源及电控等环节，是中国唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企。
那么比亚迪的IGBT4.0有哪些优势？
经过10余年的技术积累，比亚迪IGBT不断迭代更新。中国电器工业协会电力电子分会秘书长蔚红旗表示：“比亚迪在电动车功率半导体领域布局较早，而且真抓实干，在电动车功率半导体领域创造了领先，中国的电动车发展不用担心被‘卡脖子’了。”
此次推出的比亚迪IGBT4.0，在诸多关键技术指标上都优于当前市场主流产品，例如：
1.电流输出能力较当前市场主流的IGBT高15%，支持整车具有更强的加速能力和更大的功率输出能力。
2.同等工况下，综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%。这意味着电流通过IGBT器件时，受到的损耗降低，使得整车电耗显著降低。以比亚迪全新一代唐为例，在其他条件不变的情况下，仅此一项技术，就成功将百公里电耗降低约3%。
3.温度循环寿命可以做到当前市场主流IGBT的10倍以上。这意味着比亚迪电动车在应对各种极端气候、路况时，能有更高的可靠性和更长的使用寿命。此前，比亚迪电动车就以其优异的性能与稳定的可靠性，完成了从新疆吐鲁番的高温，到北欧的极寒、再到西藏高原的高海拔等全球最严苛自然环境的测试，并在全球300多个市场成功经历了各种气候、路况、驾驶习惯的考验，得到广泛认可。
在刚刚结束的2018广州车展上，比亚迪全新一代唐EV正式对外预售。其百公里加速4.4秒、续航里程600公里（60km/小时等速续航下）的超强性能再度确立了行业领先地位，并获得消费者的高度认可，预售当天的订单便突破2000辆。
中国科学院院士、国家863“节能与新能源汽车”重大项目专家组组长欧阳明高曾评价，比亚迪全新一代唐“已经可以与世界上任何一家车企的电动汽车技术相较量，代表了当前电动汽车制造的最高水准”。
得益于比亚迪IGBT在芯片损耗、电流输出能力等方面的优异性能，比亚迪插电式混合动力汽车，率先搭载了“542”黑科技——“百公里加速5秒以内、全时电四驱、百公里油耗2升以内”。
从2015到2017年，比亚迪电动车的销量已经连续三年位居全球第一。这与比亚迪在IGBT等核心技术领域的超前布局密不可分。
突破了IGBT技术，未来将怎么发展？
在实现了IGBT技术的突破，比亚迪已投入巨资布局性能更加优异的第三代半导体材料SiC（碳化硅），有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年，比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控。
虽然在未来较长一段时间内，IGBT仍将供不应求。但比亚迪也已预见到，随着电动车性能不断地提升，对功率半导体组件提出了更高的要求，当下的IGBT也将逼近硅材料的性能极限。寻求更低芯片损耗、更强电流输出能力、更耐高温的全新半导体材料，已成为学界和业界的普遍共识。
据悉，比亚迪已投入巨资布局第三代半导体材料SiC，并将整合材料（高纯碳化硅粉）、单晶、外延、芯片、封装等SiC基半导体全产业链，致力于降低SiC器件的制造成本，加快其在电动车领域的应用。
比亚迪第六事业部兼太阳能事业部总经理陈刚表示：“SiC MOSFET将成为比亚迪电动车性能持续迭代更新的新一代‘杀手锏’，我们期望在加速、续航等性能指标上，为广大消费者带来更多惊喜。”

凭借包含IGBT、动力电池、电机、软件控制策略等全方位的新能源汽车技术优势，比亚迪毫无疑问的成为了国内新能源汽车市场领导者。同时，比亚迪也是国内自主品牌最早尝试新能源技术、推出量产民用新能源车型的品牌。进入2018年，比亚迪的全系新能源产品更是迎来全面爆发，未来我们将看到更多惊喜。
 
 
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