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电动汽车最贵的零部件 除了电池就是它

电动汽车是未来交通出行的重要部分,作为电动汽车最为关键的零部件之一,IGBT也成为了制约我国电动汽车行业发展的瓶颈之一。

比亚迪发布IGBT4.0

日前,比亚迪发布了其最新研发的IGBT4.0,这也是目前国内工艺水平和性能指标最先进的电动汽车用电控芯片。作为国内首个实现了IGBT大规模量产的车企,比亚迪打破了国内IGBT长期进口的局面,而本次发布的IGBT4.0则标志着国产IGBT芯片在各方面性能上达到了国际一流的水平。

●什么是IGBT

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)是一种大功率的电力电子器件,主要用于变频器逆变和其他逆变电路,将直流电压逆变成频率可调的交流电,俗称电力电子装置的“CPU”。

比亚迪IGBT4.0芯片

对于新能源汽车而言,IGBT直接控制直、交流电的转换,决定驱动系统的扭矩(直接影响汽车加速能力)、最大输出功率(直接影响汽车最高时速)等关键指标,对于电动汽车的重要意义不亚于电池。

●比亚迪的IGBT4.0达到了一个怎样的水平

从2009年推出了第一代IGBT以来,比亚迪通过不断的投入和研发,在IGBT领域取得了巨大突破。

比亚迪IGBT4.0已经达到了国际领先水平

根据现场专家介绍,比亚迪的IGBT1.0和IGBT2.0仅仅相当于国外1995年左右的技术水平,而即便是比亚迪后续的IGBT2.5也仅仅相当于国外2000年左右的技术水平。而本次比亚迪发布的IGBT4.0打到了国外现阶段IGBT的主流性能水平,在部分指标上还实现了反超,这是相当了不起的成绩。

从具体参数而言,比亚迪 IGBT4.0产品的综合损耗相比当前市场主流产品降低了约20%,使得整车电耗降低。以全新一代唐为例,在其他条件不变的情况下,采用比亚迪 IGBT4.0较采用当前市场主流的IGBT,百公里电耗少约3%。

此外,IGBT4.0产品模块的温度循环寿命可以做到当前市场主流产品的10倍以上。搭载IGBT4.0的V-315系列模块在同等工况下较当前市场主流产品的电流输出能力提升15%,支持整车具有更强的加速能力。

作为国内唯一拥有IGBT完整产业结构的车企,比亚迪从2003年便已经意识到IGBT在未来对于电动汽车的重要意义,从组建研发团队到拥有自己的晶圆厂,到实现中国车规IGBT零的突破,再到如今比肩国际先进水平的IGBT4.0发布,比亚迪已经完全掌握了电动车全产业链核心技术。

●IGBT4.0对于电动汽车产业的意义

比亚迪IGBT4.0对于中国的电动汽车产业来说,拥有至关重要的意义。

作为电动汽车的核心部件,尽管IGBT只有巴掌大小,但如果完全依赖进口,相当于国内的电动车市场将完全被国外企业控制。

目前比亚迪IGBT的产能基本为5万片/月,与目前国内电动车市场的爆发态势相比,这样的产能还是相当紧张的,比亚迪计划在2020年实现IGBT产能的翻番,做到年产120万片,这将极大缓解目前IGBT的需求压力。

IGBT成本占到了电动汽车整车成本的5%左右,且90%的份额被英飞凌和三菱等国外厂商占据,如果中高端IGBT迟迟无法实现国产化,那么我国电动汽车产业将长期处于大而不强的状态,缺乏议价能力也将直接导致IGBT芯片采购价格的不可控,这将严重威胁我国电动汽车产业的发展。

除了电动汽车产业,比亚迪IGBT还被广泛应用于包括工业设备、家电、太阳能逆变等行业在内的各类电力电子设备中,主要客户包括博世力士乐、松下、OTC(日本)、美的、时代焊机等。

●斥巨资布局第三代半导体材料SiC

除了IGBT4.0以外,比亚迪还斥巨资在第三代半导体材料SiC进行研发。目前比亚迪已成成功研发出芯片损耗更低、电流输出能力更强的SiC MOSFET(SiC基半导体的一种),目前已大规模用于车载电源,有望于2019年将推出搭载SiC电控的电动车。

比亚迪2019年将推出SiC基IGBT

根据比亚迪专家介绍,由于目前SiC基IGBT成本是现有硅基IGBT的十倍,尽管新材料能够带来更好的性能,但在平衡成本和收益上还有很多工作要做,所以比亚迪目前也很难给出具体的上市时间,预计2023年新材料将会实现对现有半导体材料IGBT的替代。

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