独家|另一个领域的芯片战争,看比亚迪为国产新能源汽车打造的强大武器

12月12日,被加拿大扣押已久的孟晚舟终于获保释了。

从西方欧美国家以高精尖技术自居先进的时代,到国内自主研发技术的奋发追进,也就是最近几年的时间。但是也就是在这几年间,西方欧美国家对我们的态度发生了一个180度的大转变,从以前的“嘲笑、不屑一顾”变成了现在的“害怕、全力围剿”,无疑,“孟晚舟事件”就是这个态度的一个缩影。

其实,不只是华为,不只是5G技术,在国内的其他领域,同样有一些自主研发的技术储备,让西方欧美国家见识到了国产的实力。今天,小编要给大家介绍的,就是国内奋发直追,并最终领先欧美的技术,它就是比亚迪最新发布的IGBT4.0。

啥是IGBT?

IGBT,英文意为Insulated Gate Bipolar Transistor,翻译过来就是——绝缘栅双极型晶体管,通俗的讲,它是能源变换与传输的核心器件。而应用到汽车领域,比亚迪给出了更为通俗易懂的解释:电动车领域大家所熟知的核心技术是三电——电池、电机、电控,其实还有一个非常重要的制约了电动车发展的技术就是——IGBT,它被称为电动车的“CPU”。

“对电动汽车来讲三电,电池、电机和电控是非常重要的。IGBT就是我们电动车里调节电流的装置,被称为CPU,因为汽车里最重要的控制参数是电流,IGBT在当中起到了控制作用。如果大家点击或者按下汽车中的应用(各种控制按钮),加速、减速和各种各样的工况,IGBT都在其中起到了非常重要的作用。”在近日举办的电动中国芯发布会上,比亚迪第六事业部兼太阳能事业部总经理陈刚如是介绍到。

比亚迪第六事业部兼太阳能事业部总经理陈刚分享比亚迪在IGBT方面的布局

其实,陈刚还介绍说,IGBT应用的市场比较多,如工业、电网、汽车等;IGBT简单来讲可以按电压分类,一般车用的是在600V到1200V,轨道交通电压是1700-3300V,所以不同的应用领域对于IGBT的要求会有所不同。

“如果说第二次工业革命有一项伟大的创举是发明了电,那IGBT的作用就是帮我们驯化了电,我们新能源汽车能够正常运作,IGBT功不可没,绝对不可或缺。”陈刚更进一步解释到。

比亚迪的IGBT4.0做到了怎样的领先?

另一方面,据陈刚介绍,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”,而因为发展半导体比较早,以往IGBT基本是以欧洲、日本的产品为主,国内虽然也有企业,诸如比亚迪等等,也很早就开始研发IGBT,但由于差距实在太大,在产业发展前期,国内很多电动车,甚至包括比亚迪都采用来自它们的IGBT产品。

经过多年的技术研发,就比亚迪这次发布的IGBT4.0来说,却真正做到了,即使相比欧洲、日本目前最尖端的产品,也都实现了超越。

比亚迪IGBT4.0晶圆

诸如在芯片损耗、模块温度循环能力、电流输出能力等关键指标上,据比亚迪第六事业部产品总监杨钦耀介绍,比亚迪IGBT4.0产品都达到全球领先水平。

“比如比亚迪IGBT4.0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;同等工况下,比亚迪IGBT4.0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,损耗降低,使得整车电耗显著降低,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%。”

IGBT芯片打线

更值得一提的是,杨钦耀说到,比亚迪IGBT4.0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。

IGBT技术领先的现实意义

据了解,早在2005年,比亚迪就已经组建IGBT的研发团队,并且布局IGBT产业,在2009年就拿到了产业科技成果的鉴定,是国内在车用领域率先实现产业化的里程碑;2012年比亚迪的2.0代芯片研发成功,2015年IGBT2.5代芯片研发成功,2017年IGBT4.0研发成功。

比亚迪IGBT产品晶圆

“新能源汽车的IGBT市场进入门槛高,产品性能要求非常严苛,比亚迪在这其中用了很长时间的积累,我们才敢于在今天向市场、行业宣布最新的IGBT4.0技术可以达到世界领先水平。”同时,陈刚指出,“比亚迪也立志于做IGBT下一代的更新换代,那就是第三代半导体,现在已经在比亚迪车上的充电电源的模块中开始应用新一代的第三代半导体碳化硅技术,在明年的某一个时间,我们预计会向市场推出比亚迪首款用于汽车电动的碳化硅技术,做到进一步领先世界先进水平。”

第三代半导体材料SiC

那么,这样的领先,又有着怎样的现实意义呢?

对此,陈刚表示,现在新能源车高速发展,全球每销售10辆新能源汽车,其中就有5辆在中国,所以这个市场是庞大的快速发展的市场。而新能源汽车当中的,IGBT是其中的核心控制系统元件,承担了很多中央控制任务,因此可以说,在未来,谁有着IGBT最核心的技术,谁就控制了新能源汽车市场。

“预计到2025年,车用IGBT的需求量占整个IGBT的需求量的50%左右,而现在只有10-15%,未来的七八年时间里,IGBT会呈现出一个稳定、持续的高增长。现在国际上符合新能源汽车高效、高可靠性能的IGBT,除了比亚迪拥有的全产业链的企业外,拥有这个技术的目前还集中在欧洲和日本。而随着中国具备自主知识产权的产品在量产,我们现在也可以很自豪地说,在这个领域,中国可以与欧洲、日本三分天下了。”

陈刚强调说,一直以来,电池、IGBT都是新能源汽车发展的瓶颈,从电池到比亚迪现在推出的IGBT,再加上中国还有其他的一些器件厂商,这两个方面,使我们在新能源车方面真正实现了把核心技术掌握在了自己手中,不受制于其他国家,中国的电动车产业发展载不用担心被‘卡脖子’了。

“从现在IGBT4.0到碳化硅技术的发展,再到更多新能源汽车和其他领域的微电子产品,未来比亚迪还会有更多突破和布局。在行业的支持和关注下,比亚迪有信心也有意愿成为中国半导体领域的卓越代表,为中国芯的真正腾飞添砖加瓦。”最后,陈刚总结说到。

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