鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1472次 | 2018年12月11日
比亞迪推電動(dòng)車(chē)IGBT4.0技術(shù),2019年或再亮“殺手锏”
12月10日,比亞迪在寧波發(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),再一次展示出其在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。這一晚,比亞迪將IGBT這個(gè)長(zhǎng)期游離于人們視野、但又堪稱(chēng)電動(dòng)車(chē)CPU的核心技術(shù)帶到了“聚光燈”下。
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)全稱(chēng)“絕緣柵雙極型晶體管”,其芯片與動(dòng)力電池電芯并稱(chēng)為電動(dòng)車(chē)的“雙芯”,是影響電動(dòng)車(chē)性能的關(guān)鍵技術(shù),其成本占整車(chē)成本的5%左右。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。得益于在IGBT等核心技術(shù)領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力,比亞迪電動(dòng)車(chē)的超凡性能得以落地并具備持續(xù)迭代升級(jí)的能力。
作為中國(guó)第一家實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)IGBT大規(guī)模量產(chǎn)、也是唯一一家擁有IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈的車(chē)企,此次發(fā)布會(huì)上,比亞迪還釋放了另一重磅消息:比亞迪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),有望于2019年推出搭載SiC電控的電動(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。
比亞迪推出IGBT4.0,引領(lǐng)車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體發(fā)展
IGBT屬于汽車(chē)功率半導(dǎo)體的一種,因設(shè)計(jì)門(mén)檻高、制造技術(shù)難、投資大,被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為電動(dòng)車(chē)核心技術(shù)的“珠穆拉瑪峰”。此前,該技術(shù)主要掌握在國(guó)際巨頭手中。
“比亞迪依靠自身強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力、人才的聚集、產(chǎn)業(yè)鏈的配套,在汽車(chē)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域有了非常核心的突破,這個(gè)突破不是今天想,明天投入就能實(shí)現(xiàn)的,是積累了十多年的技術(shù)、人才和產(chǎn)業(yè)鏈才能實(shí)現(xiàn)的。”中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)副理事長(zhǎng)周生明在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)如此表示。
經(jīng)過(guò)10余年的技術(shù)積累,比亞迪IGBT不斷迭代更新?;顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng),中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)電力電子分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)蔚紅旗表示:“比亞迪在電動(dòng)車(chē)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域布局較早,而且真抓實(shí)干,在電動(dòng)車(chē)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域創(chuàng)造了領(lǐng)先,中國(guó)的電動(dòng)車(chē)發(fā)展不用擔(dān)心被‘卡脖子’了?!?br/>
此次推出的比亞迪IGBT4.0,在諸多關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上都優(yōu)于當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品,例如:
1.電流輸出能力較當(dāng)前市場(chǎng)主流的IGBT高15%,支持整車(chē)具有更強(qiáng)的加速能力和更大的功率輸出能力。
2.同等工況下,綜合損耗較當(dāng)前市場(chǎng)主流的IGBT降低了約20%。這意味著電流通過(guò)IGBT器件時(shí),受到的損耗降低,使得整車(chē)電耗顯著降低。以比亞迪全新一代唐為例,在其他條件不變的情況下,僅此一項(xiàng)技術(shù),就成功將百公里電耗降低約3%。
3.溫度循環(huán)壽命可以做到當(dāng)前市場(chǎng)主流IGBT的10倍以上。這意味著比亞迪電動(dòng)車(chē)在應(yīng)對(duì)各種極端氣候、路況時(shí),能有更高的可靠性和更長(zhǎng)的使用壽命。此前,比亞迪電動(dòng)車(chē)就以其優(yōu)異的性能與穩(wěn)定的可靠性,完成了從新疆吐魯番的高溫,到北歐的極寒、再到西藏高原的高海拔等全球最嚴(yán)苛自然環(huán)境的測(cè)試,并在全球300多個(gè)市場(chǎng)成功經(jīng)歷了各種氣候、路況、駕駛習(xí)慣的考驗(yàn),得到廣泛認(rèn)可。
厚積薄發(fā),打造電動(dòng)車(chē)性能標(biāo)桿
在剛剛結(jié)束的2018廣州車(chē)展上,比亞迪全新一代唐EV正式對(duì)外預(yù)
售。其百公里加速4.4秒、續(xù)航里程600公里(60km/小時(shí)等速續(xù)航下)的超強(qiáng)性能再度確立了行業(yè)領(lǐng)先地位,并獲得消費(fèi)者的高度認(rèn)可,預(yù)售當(dāng)天的訂單便突破2000輛。
中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家863“節(jié)能與新能源汽車(chē)”重大項(xiàng)目專(zhuān)家組組長(zhǎng)歐陽(yáng)明高曾評(píng)價(jià),比亞迪全新一代唐“已經(jīng)可以與世界上任何一家車(chē)企的電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)相較量,代表了當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)制造的最高水準(zhǔn)”。
市場(chǎng)和行業(yè)的認(rèn)可,離不開(kāi)比亞迪IGBT等核心技術(shù)的加持。得益于比亞迪IGBT在芯片損耗、電流輸出能力等方面的優(yōu)異性能,比亞迪插電式混合動(dòng)力汽車(chē),率先搭載了“542”黑科技——“百公里加速5秒以?xún)?nèi)、全時(shí)電四驅(qū)、百公里油耗2升以?xún)?nèi)”。
從2015到2017年,比亞迪電動(dòng)車(chē)的銷(xiāo)量已經(jīng)連續(xù)三年位居全球第一。這與比亞迪在IGBT等核心技術(shù)領(lǐng)域的超前布局密不可分。
十多年前,在外界還不看好電動(dòng)車(chē)前景的時(shí)候,“技術(shù)狂人”王傳福就默默布局了電動(dòng)車(chē)的核心技術(shù)。作為2003年才進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)的新玩家,比亞迪從一開(kāi)始就密切關(guān)注IGBT等電動(dòng)車(chē)核心技術(shù)的自主研發(fā)和創(chuàng)新。
2005年,比亞迪組建自身研發(fā)團(tuán)隊(duì),投入重金布局IGBT產(chǎn)業(yè)。
2009年9月,比亞迪IGBT芯片通過(guò)了中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)電力電子分會(huì)組織的科技成果鑒定,打破了國(guó)際巨頭的技術(shù)壟斷。
目前,比亞迪已經(jīng)陸續(xù)掌握IGBT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)、電源及電控等環(huán)節(jié),是中國(guó)唯一一家擁有IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈的車(chē)企。
提前布局SiC,比亞迪欲再度引領(lǐng)電動(dòng)車(chē)變革
“馴服”了IGBT,比亞迪又將目光投向了更遠(yuǎn)的未來(lái)。
雖然在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),IGBT仍將供不應(yīng)求。但比亞迪也已預(yù)見(jiàn)到,隨著電動(dòng)車(chē)性能不斷地提升,對(duì)功率半導(dǎo)體組件提出了更高的要求,當(dāng)下的IGBT也將逼近硅材料的性能極限。尋求更低芯片損耗、更強(qiáng)電流輸出能力、更耐高溫的全新半導(dǎo)體材料,已成為學(xué)界和業(yè)界的普遍共識(shí)。
據(jù)悉,比亞迪已投入巨資布局第三代半導(dǎo)體材料SiC,并將整合材料(高純碳化硅粉)、單晶、外延、芯片、封裝等SiC基半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈,致力于降低SiC器件的制造成本,加快其在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用。
此次發(fā)布會(huì)上,比亞迪宣布,已經(jīng)成功研發(fā)了SiCMOSFET(汽車(chē)功率半導(dǎo)體包括基于硅或碳化硅等材料打造的IGBT或MOSFET等),有望于2019年推出搭載SiC電控的電動(dòng)車(chē)。預(yù)計(jì)到2023年,比亞迪將在旗下的電動(dòng)車(chē)中,實(shí)現(xiàn)SiC基車(chē)用功率半導(dǎo)體對(duì)硅基IGBT的全面替代,將整車(chē)性能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提升10%。
比亞迪第六事業(yè)部兼太陽(yáng)能事業(yè)部總經(jīng)理陳剛表示:“SiCMOSFET將成為比亞迪電動(dòng)車(chē)性能持續(xù)迭代更新的新一代‘殺手锏’,我們期望在加速、續(xù)航等性能指標(biāo)上,為廣大消費(fèi)者帶來(lái)更多驚喜。”
以技術(shù)創(chuàng)新,助力中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)“再向上”
在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,IGBT的核心技術(shù)始終掌握在國(guó)外廠(chǎng)商手里,中高端IGBT市場(chǎng)90%的份額被國(guó)際巨頭壟斷,導(dǎo)致“一芯難求”,成為制約我國(guó)電動(dòng)車(chē)行業(yè)健康、快速發(fā)展的主要瓶頸。
根據(jù)世界三大電子元器件分銷(xiāo)商之一富昌電子(FutureElectronicsLTD)的統(tǒng)計(jì),2018年,車(chē)規(guī)級(jí)IGBT模塊的交貨周期最長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到52周(IGBT的交貨周期正常情況下為8-12周)。而2018-2022年,全球電動(dòng)車(chē)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)30%,但同期車(chē)規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率僅為15.7%??梢灶A(yù)見(jiàn),未來(lái)幾年全球車(chē)規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)的供應(yīng)將愈加緊張。
在功率半導(dǎo)體等核心技術(shù)的加持下,比亞迪在過(guò)去的三年位居全球電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量第一,并助推我國(guó)電動(dòng)車(chē)行業(yè)高速發(fā)展——正是在這三年,我國(guó)電動(dòng)車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量持續(xù)領(lǐng)跑全球、保有量全球占比達(dá)到50%。
十多年前,比亞迪打破國(guó)際巨頭對(duì)IGBT的技術(shù)壟斷,助力我國(guó)電動(dòng)車(chē)的快速發(fā)展;今天,比亞迪推出了全新的車(chē)規(guī)級(jí)IGBT4.0,為我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的換道超車(chē),提供強(qiáng)大的“中國(guó)芯”。未來(lái),伴隨著比亞迪SiC的推出與大規(guī)模應(yīng)用,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的“再向上”將獲得新的助推力。