終有一天，我們會將“卡脖子”的枷鎖全部擊碎。工業(yè)之獨立，在于供應(yīng)鏈之獨立；工業(yè)之強大，在于核心零部件無須假手于人。卷甲倍道，鉗馬銜枚，我們等待著完全勝利的那一天。

或許，不少讀者對于IGBT還有些陌生。作類比的話，IGBT相當(dāng)于電控系統(tǒng)中的CPU。

汽車離不開電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)離不開IGBT，但就是這么一個小玩意，一度依賴于對外進口。

正如脖子上的一道枷鎖，平?？梢浴澳愫梦乙埠谩?，但到了非常時期，冷不丁會被忽然勒緊。供應(yīng)鏈的安全性一定會放在第一位。

值得欣慰的是，目前國內(nèi)一些自主企業(yè)，正在加速推進IGBT國產(chǎn)化，“枷鎖困境”正在被打破。

今年4月，總投資10億元的長沙比亞迪IGBT項目正式開工。據(jù)悉該項目落地之后，可以年產(chǎn)25萬片8英寸晶圓，解決電子核心部件“卡脖子”的問題。

5月，中車時代在贛州經(jīng)開區(qū)興建IGBT項目，一期計劃投資80億元，實現(xiàn)年產(chǎn)50萬片IGBT的建設(shè)項目。

6月，天毅半導(dǎo)體IGBT項目落戶紹興，投資5億元，計劃建設(shè)IGBT、MOSFE模塊、IPM模塊一體機、變頻一體機等電子產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)和生產(chǎn)制造基地。

另有報道稱，從去年11月開始，華為已開始低調(diào)研發(fā)IGBT部件，希望在英飛凌、三菱電機的巨頭壟斷中盡快破局。

★ IGBT到底是什么？

IGBT是4個單詞的首字母縮寫，全稱為“Insulated Gate Bipolar Transistor”，翻譯為“絕緣柵雙極型晶體管”。

就功能而言，IGBT是一個電路開關(guān)，要么通，要么斷。如果將模型簡單化，IGBT有3個接口，其中2個是集電極、發(fā)射極，要接在強電電路上，另外1個是門極，接收弱電電路，作為控制電信號。

如果給門極一個高電平信號，在集電極和發(fā)射極之間，處于導(dǎo)通狀態(tài)；如果是一個低電平信號，則處于斷開狀態(tài)。

開關(guān)通斷，究竟有什么用呢？

在新能源汽車上，IGBT實現(xiàn)了直流電和交流電之間的轉(zhuǎn)換。車載電池存儲的是直流電，但驅(qū)動電機一般需要交流電，這個時候，IGBT就成為關(guān)鍵部件了。

按照相關(guān)工程師的說法，IGBT的調(diào)節(jié)性能，直接決定了車輛的功率和扭矩輸出，在用電效率上也起到了至關(guān)重要的作用。

除了驅(qū)動電機，車載空調(diào)控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)等均需要用到IGBT部件。

在充電樁上，也有直流電與交流電的轉(zhuǎn)換需求，IGBT不可缺少。

引用中投證券的一組數(shù)據(jù)：IGBT模塊占電動汽車成本的10%，占充電樁成本的20%。

未來十年，電動化是大趨勢，充電樁更是新基建項目之一。所以，我們完全可以預(yù)見IGBT的巨大效益產(chǎn)值，也更能感受到擊碎枷鎖的緊迫性。

★ IGBT為什么那么難？

上文我們主要以新能源汽車舉例。事實上，IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，比如3C數(shù)碼、智能電網(wǎng)、軌道交通等。

而且，IGBT按照電壓等級進行劃分，一般來說，電壓越高，IGBT的技術(shù)要求越高，生產(chǎn)門檻也越高。比如，高鐵、智能電網(wǎng)等需要的IGBT模塊電壓為6500V以上，技術(shù)壁壘非常高，主要被英飛凌和三菱電機等公司所壟斷。

其實，圍繞著IGBT是一個長鏈條的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，包括產(chǎn)品設(shè)計、芯片制造、封裝測試、可靠性試驗、系統(tǒng)應(yīng)用等多個環(huán)節(jié)。所以，但凡投資，皆是以產(chǎn)業(yè)化基地的形式。

在自研IGBT的道路上，我們需要攻克“設(shè)計門檻高、制造技術(shù)難、資金投入大”等問題。比如，IGBT每道生產(chǎn)工藝需要專門的設(shè)備，最開始必須找國外進口，但他們未必賣，大家查一查惡名遠播的《瓦森納協(xié)定》就知道了。

簡單科普一下：在二戰(zhàn)結(jié)束之后，美蘇冷戰(zhàn)開始，為了防止蘇聯(lián)陣營發(fā)展高端武器，1949年11月，以美國為首的，包括英國、法國、日本在內(nèi)的17個國家在巴黎成立了“巴黎統(tǒng)籌委員會”，限制成員國向?qū)Ψ疥嚑I出口軍事武器裝備、尖端技術(shù)產(chǎn)品和稀有物資等三大類產(chǎn)品。

冷戰(zhàn)結(jié)束，這個協(xié)會其實也被解散了。但是，1996年，以西方社會為主的33個國家在維也納簽署了一份《瓦森納協(xié)定》，與當(dāng)年的巴黎統(tǒng)籌委員會如出一轍，禁運禁售，明顯有意針對我們國家。畢竟，現(xiàn)在的俄羅斯也是《瓦森納協(xié)定》的成員之一了。

所以，我們的半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展艱辛，這是卡在我們脖子上的“原罪枷鎖”。

在文章開頭，我們提到了一批IGBT國產(chǎn)項目正在加速落地，這是振奮人心的好消息。從2019年新能源汽車用IGBT數(shù)量格局來看，屬于國產(chǎn)勢力的比亞迪排在第二，市占率達到了18.0%。

2018年年底，比亞迪曾發(fā)布過車規(guī)級IGBT 4.0技術(shù)，電壓規(guī)格達到1200V，整體功耗降低20%，電流輸出能力提升15%。這些數(shù)據(jù)擺出來，算是對國外技術(shù)壁壘的一次突圍。

斯達是另一支國產(chǎn)勢力，2019年新能源汽車用IGBT數(shù)量為17129套，市占率為1.6%。同時，斯達在工業(yè)控制及電源行業(yè)、變頻白色家電及其他行業(yè)均有IGBT業(yè)務(wù)的延伸，呈欣欣向榮之勢。

不過，需要注意的是，目前國產(chǎn)IGBT仍在追趕國際同行的腳步。因為IGBT自身也在迭代更新，他們發(fā)展得早，迭代也會更快。以三菱電機為例，最新的IGBT技術(shù)已經(jīng)超過第7代。

對照國際，比亞迪車規(guī)級IGBT 4.0技術(shù)屬于第五代，斯達有第六代技術(shù)可以推出。

翻過一座山，仍有另外的山頭要翻過去。

再往遠了看，IGBT是當(dāng)前的剛需，但并不是終點，下一個爭奪的機會點在SiC（碳化硅），有望進一步提高能源轉(zhuǎn)化效率。

創(chuàng)業(yè)者，篳路藍縷，真心不易，而能突破國際技術(shù)壁壘，更加值得贊譽。終有一天，我們會將“卡脖子”的枷鎖全部擊碎，真正地強大起來。

本文作者為踢車幫 曹安