2018年,對(duì)于所有關(guān)注中國(guó)科技研發(fā)的人來(lái)說(shuō),無(wú)疑是非常艱難的一年,美國(guó)公開(kāi)指責(zé)《中國(guó)制造2025戰(zhàn)略》,暴露了其打壓中國(guó)核心技術(shù)研發(fā)的險(xiǎn)惡用心。與此同時(shí),中國(guó)科研人員在核心技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的腳步也邁得更快。
12月10日,比亞迪在寧波正式發(fā)布了在車(chē)規(guī)級(jí)領(lǐng)域具有標(biāo)桿性意義的IGBT4.0技術(shù)。IGBT這個(gè)大多數(shù)人都十分陌生的核心技術(shù),也一時(shí)間成為了汽車(chē)行業(yè)的焦點(diǎn)話題。
提到IGBT,很多人可能會(huì)一臉懵逼,但是說(shuō)到電腦的CPU,你一定就明白了。如果說(shuō)燃油車(chē)時(shí)代,控制發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU是車(chē)輛的CPU,那么到了新能源汽車(chē)時(shí)代,這個(gè)角色就落到了IGBT的身上。
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IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全稱(chēng)為“絕緣柵雙極型晶體管”,是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,它的性能直接決定電動(dòng)系統(tǒng)的能源利用效率,已被大規(guī)模應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、工業(yè)變頻控制、機(jī)車(chē)牽引、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。
對(duì)于電動(dòng)車(chē)而言,IGBT直接控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直、交流電的轉(zhuǎn)換,決定了車(chē)輛的扭矩和最大輸出功率等,其芯片與動(dòng)力電池電芯并稱(chēng)為電動(dòng)車(chē)的 “雙芯”,成為影響電動(dòng)車(chē)性能的關(guān)鍵技術(shù)。但由于其高技術(shù)含量,中國(guó)IGBT市場(chǎng),尤其是核心技術(shù)IGBT芯片的設(shè)計(jì)及制造一直被國(guó)外大廠壟斷,其成本也是相當(dāng)高昂,占到了電動(dòng)車(chē)整車(chē)成本的5%左右。
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可以說(shuō),能否掌握IGBT這一核心技術(shù)幾乎等同于能否在手機(jī)和電腦制造業(yè)擁有研發(fā)CPU的能力。
對(duì)于這一新能源汽車(chē)領(lǐng)域的核心技術(shù),比亞迪早在2005年就已經(jīng)開(kāi)始布局研發(fā),并于2009年率先打破國(guó)際技術(shù)封鎖,研發(fā)出了新能源汽車(chē)IGBT,打破了國(guó)外專(zhuān)利和技術(shù)封鎖,還首創(chuàng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與車(chē)載充放電復(fù)用IGBT的融合設(shè)計(jì)技術(shù)。比亞迪也因此成為了中國(guó)目前唯一一家擁有包括芯片設(shè)計(jì)和制造、模組設(shè)計(jì)和制造、大功率器件測(cè)試應(yīng)用平臺(tái)、電源及電控等在內(nèi)的IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈的車(chē)企。
截至目前,比亞迪的IGBT累計(jì)裝車(chē)已經(jīng)超過(guò)50萬(wàn)輛,2017更是再接再厲,推出了第四代IGBT4.0技術(shù),并于今年批量投產(chǎn)。在芯片損耗、模塊溫度循環(huán)能力、電流輸出能力等關(guān)鍵指標(biāo)上,第四代IGBT4.0技術(shù)達(dá)到全球領(lǐng)先水平。
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以比亞迪最新的旗艦SUV全新一代唐為例,由于芯片綜合損耗相比當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品降低了約20%,在其他條件不變的情況下,相比當(dāng)前市場(chǎng)主流的IGBT,采用比亞迪 IGBT4.0在百公里電耗上可以減少約3%;在溫度循環(huán)能力方面,比亞迪IGBT4.0產(chǎn)品模塊的溫度循環(huán)壽命可以做到當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品的10倍以上,也就是具有更好的耐溫性。
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在影響加速性能的電流輸出方面,搭載IGBT4.0的V-315系列模塊在同等工況下較當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品的電流輸出能力可以提升15%,從而讓車(chē)輛可以具備更強(qiáng)的加速能力。與此同時(shí),IGBT4.0還保持了非常良好的堅(jiān)固性,不會(huì)因?yàn)樾阅艿奶嵘鵂奚煽啃浴?/p>
比亞迪IGBT的未來(lái):開(kāi)放共享
在IGBT邁入4.0時(shí)代之后,比亞迪對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)的探索也進(jìn)入了新的階段。在IGBT4.0批量投產(chǎn)的同時(shí),比亞迪還宣布已投入巨資布局性能更加優(yōu)異的第三代半導(dǎo)體材料SiC(碳化硅),并有望于2019年推出搭載SiC電控,性能更優(yōu)異、效率更高的電動(dòng)車(chē)。預(yù)計(jì)到2023年,比亞迪旗下的電動(dòng)車(chē)將全面搭載SiC電控。
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不僅如此,在已經(jīng)連續(xù)3年獲得全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量冠軍的情況下,對(duì)于已經(jīng)量產(chǎn)的IGBT4.0技術(shù),比亞迪并沒(méi)有打算獨(dú)享其成。據(jù)了解,比亞迪目前已經(jīng)在為其他汽車(chē)廠商同步開(kāi)發(fā)600V-750V器件,預(yù)計(jì)2019年一季度就可以開(kāi)始正式進(jìn)行認(rèn)證,而在此之前,比亞迪已經(jīng)在產(chǎn)能上進(jìn)行了提前的準(zhǔn)備。
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實(shí)際上,今年比亞迪已經(jīng)在動(dòng)力電池、電動(dòng)車(chē)集成平臺(tái)以及DiLink開(kāi)發(fā)生態(tài)三大領(lǐng)域向業(yè)界開(kāi)啟了開(kāi)放共享戰(zhàn)略,IGBT4.0技術(shù)如果進(jìn)一步向其他廠商開(kāi)發(fā),其意義將不亞于前三項(xiàng)開(kāi)放舉措,比亞迪也將有望一舉成為電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的“英特爾”。
根據(jù)乘聯(lián)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù),11月新能源車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到12.9萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)57.8%,1-11月累計(jì)銷(xiāo)量84.5萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)了89.3%。在全球車(chē)市整體遇冷的背景下,中國(guó)的新能源汽車(chē)市場(chǎng)之所以能夠成為了唯一的亮點(diǎn),離不開(kāi)以比亞迪為核心的中國(guó)新能源汽車(chē)廠商對(duì)于核心技術(shù)的執(zhí)著鉆研。而隨著比亞迪IGBT4.0等先進(jìn)技術(shù)的量產(chǎn)以及開(kāi)放共享戰(zhàn)略的推進(jìn),越來(lái)越多的汽車(chē)廠商將在比亞迪技術(shù)的加持下實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展,不畏外國(guó)人卡脖子,中國(guó)也必將繼續(xù)強(qiáng)化在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。