比亚迪发布IGBT“中国芯” 2019年或再亮“杀手锏”

汽车 2018-12-12 08:10:52 来源:经济日报-中国经济网

  相比当前市场主LIU产品,比亚迪IGBT4.0在电动车电流输出能力上高出15%;而其综合损耗,在同等工况下则降低约20%;温度循环寿命更是提升10倍以上。以比亚迪全新一代唐为例,仅综合损耗降低20%这一项,便意味着其百公里电耗将降低约3%。

  在发布会现场,比亚迪同时宣布,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),并已成功研发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。

  “目前,国际上符合新能源汽车高效、高可靠性的IGBT产品,在中国除了以比亚迪为代表的车企,就主要集中在欧洲和日本”,比亚迪第六事业部兼太阳能事业部总经理陈刚自豪地说道,“随着具有自主知识产权的IGBT产品的量产、大批量供应,中国已经可以和欧洲、日本三分天下。”

  发布会现场

  昨日(12月10日),比亚迪在宁波正式发布其全新车规级“IGBT4.0”技术。相比当前市场主LIU产品,比亚迪IGBT4.0技术在芯片损耗、模块温度循环能力、电流输出能力等关键指标上均是处于领先地位。

  在电动车电流输出能力上,比亚迪IGBT4.0高出市场主LIU产品15%;而其综合损耗,在同等工况下则降低约20%;温度循环寿命更是提升10倍以上。以比亚迪全新一代唐为例,仅综合损耗降低20%这一项,便意味着其百公里电耗将降低约3%。

  IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全称“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,被称之为电力电子装置的“CPU”。作为电动车电控技术中的核心零部件,IGBT主要被用于控制车辆驱动系统直、交流电的转换,直接决定了扭矩、最大输出功率等影响车辆性能的关键性指标。

  比亚迪IGBT4.0晶圆(硅半导体集成电路制作所用的硅晶片)

  IGBT技术,由于设计门槛高、制造技术难、投资大,在过去相当长的时间里,其核心技术始终掌握在英飞凌、三菱等国际“巨头”手中,占据着中高端IGBT市场90%的份额,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之一。

  对此,比亚迪于2003年便开始筹划布局IGBT产业,并于2005年组建研发团队,正式进军这一领域。2009年9月,比亚迪IGBT芯片成功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,标志着中国在IGBT芯片技术上实现零的突破,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,成为“中国唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企”。

  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

  也正是得益于IGBT等技术的不断突破,比亚迪在新能源领域获得了持续领先。从2015到2017年,比亚迪电动车销量已经“连续三年位居全球第一”。在刚刚过去的11月份,比亚迪共销售新能源乘用车28793辆;1-11月,其累计销量已达到190142辆。

  当然,比亚迪并未就此止步,而是将目光投向了更远的未来。在发布会现场,比亚迪同时宣布,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),并已成功研发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。

  第三代半导体材料SiC

  在比亚迪看来,随着电动车性能不断提升,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。寻求芯片损耗更低、电流输出能力更强、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。

  比亚迪SiC晶圆

  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%。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。”

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