1. 首页
  2. 资讯
  3. 企业
  4. 比亚迪发布IGBT“中国芯”,电动车核心技术告别“卡脖子”时代

比亚迪发布IGBT“中国芯”,电动车核心技术告别“卡脖子”时代

安小曼

12月10日,比亚迪在宁波发布了IGBT4.0技术。

2.png

活动现场

3.png

比亚迪IGBT4.0晶圆

IGBT (Insulated Gate 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。

作为中国第一家实现车规级IGBT大规模量产、也是唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企,此次发布会上,比亚迪还公布了另一消息: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。

比亚迪推出IGBT4.0,引领车规级功率半导体发展

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。

“比亚迪依靠自身强大的研发实力、人才的聚集、产业链的配套,在汽车功率半导体领域有了非常核心的突破,这个突破不是今天想,明天投入就能实现的,是积累了十多年的技术、人才和产业链才能实现的。”中国半导体行业协会IC设计分会副理事长周生明在活动现场如此表示。

4.png

制造IGBT难度大,在大规模应用的1200V车规级IGBT芯片的晶圆厚度上,比亚迪处于全球先进水平,可将晶圆厚度减薄到120um(约两根头发丝直径)。

经过10余年的技术积累,比亚迪IGBT不断迭代更新。活动现场,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。”

据了解,此次比亚迪推出的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。

厚积薄发,打造电动车性能标杆

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,预售当天订单突破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”。

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。

十多年前,王传福就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。

6.png

比亚迪IGBT芯片通过中国电器工业协会电力电子分会组织的科技成果鉴定

提前布局SiC,比亚迪欲再度引领电动车变革

“驯服”了IGBT,比亚迪又将目光投向了更远的未来。

据比亚迪预见,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。

7.png

第三代半导体材料SiC

5.png

比亚迪SiC晶圆

此次发布会上,比亚迪宣布,已经成功研发了SiC MOSFET(汽车功率半导体包括基于硅或碳化硅等材料打造的IGBT或 MOSFET等),有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年,比亚迪将在旗下的电动车中,实现SiC基车用功率半导体对硅基IGBT的全面替代,将整车性能在现有基础上再提升10%。

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。”

以技术创新,助力中国汽车产业“再向上”

在过去相当长的时间里,IGBT的核心技术始终掌握在国外厂商手里,中高端IGBT市场90%的份额被国际巨头垄断,导致“一芯难求”,成为制约我国电动车行业健康、快速发展的主要瓶颈。

根据世界三大电子元器件分销商之一富昌电子(Future Electronics LTD)的统计,2018年,车规级IGBT模块的交货周期最长已经达到52周(IGBT的交货周期正常情况下为8-12周)。而2018-2022年,全球电动车年复合增长率达30%,但同期车规级IGBT市场的年复合增长率仅为15.7%。可以预见,未来几年全球车规级IGBT市场的供应将愈加紧张。

在功率半导体等核心技术的加持下,比亚迪在过去的三年位居全球电动车销量第一,并助推我国电动车行业高速发展——正是在这三年,我国电动车产销量持续领跑全球、保有量全球占比达到50%。

来源:第一电动网

作者:安小曼

本文地址:https://www.d1ev.com/news/qiye/83535

返回第一电动网首页 >

收藏
91
  • 分享到:
发表评论
新闻推荐
热文榜
日排行
周排行
第一电动网官方微信

反馈和建议 在线回复

您的询价信息
已经成功提交我们稍后会联系您进行报价!

第一电动网
Hello world!
-->