技能教学
当前位置:主页 > 技能教学 >
没有几家车企在电子领域耕耘如此之深世界上也不多见!
发布日期:2021-12-31 10:55   来源:未知   阅读:

  如果我问你IGBT是什么?我相信很多人都会蒙圈,不瞒您说,小编在这次接触之前,同样是一片空白。

  那么IGBT到底是什么呢?用严格的工程术语来说,IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor)的全称叫做“绝缘栅双极型晶体管”,它的芯片与动力电池的电芯并称为电动车的 “双芯”,是影响电动车性能的关键技术,成本占到整车成本的5%左右。

  对于电动车而言,电池提供电能,而电机作为驱动机构将电能转换为机械能。那么如何按照人们的意愿精准的控制电流并进而控制车辆前进、后退以及车速呢?这就需要电动机控制器,而它的核心部件就是IGBT。

  其实IGBT在家电、工业领域都有广泛应用,但是车规级的IGBT因为设计门槛高、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”。就电动车的两大核心技术而言,在电池领域,2017年我国动力电池产量已经达到44.5GWh,基本能够满足新能源车的配套要求。但我国IGBT的发展却严重滞后,中高端IGBT市场90%的份额被国际巨头垄断,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。

  过去我们一直认为汽车行业的“垂直整合”更多的是为了降低成本,但在某些领域,也只有自主研发,才能在一些卡脖子的技术上实现突破。但是能够在电子领域耕耘如此之深的汽车企业,无论国内还是国外真的没有几家,因为它不仅需要高瞻远瞩的战略视野,更需要深入骨髓的技术基因。

  作为2003年才进入汽车行业的新玩家,“技术狂人”王传福从一开始就笃定新能源车将成为未来的发展趋势,所以在2005年的时候,比亚迪就组建了IGBT研发团队,正式进军IGBT领域。2008年收购宁波中纬半导体晶圆厂;2009年,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,成功打破国际巨头的技术垄断。而如今,比亚迪已经成为中国唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企:包含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。

  外行看热闹,内行看门道。中国半导体行业协会IC设计分会副理事长周生明表示:“比亚迪依靠自身强大的研发实力、人才的聚集、产业链的配套,在半导体领域有了非常核心的突破,这个突破不是今天想,明天投入就能实现的,是积累了十多年的技术、人才和产业链才能实现的。”

  那么这样一项技术到底有多难呢?我们来看几组数据。首先,IGBT芯片仅有人的指甲大小,但却要在上面蚀刻十几万乃至几十万的微观结构电路,其晶圆厚度仅有120um(约两根头发丝直径)。再看生产环境,晶圆制造的厂房洁净度要求非常高,需要一级净化,一个零点几微米的微尘掉落在晶圆上,就会造成一颗IGBT芯片失效。而制造晶圆的水,标准需达到超纯水(也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水),为达到这个标准,需要经过20多层净化。

  技术的进步带来的是性能的提升,此次推出的比亚迪IGBT4.0,在诸多关键技术指标上都优于当前市场上的主流产品,例如电流输出能力较当前市场主流的IGBT高15%; 同等工况下,综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%。如果以比亚迪全新一代唐为例,在其他条件不变的情况下,仅此一项技术,就可以将百公里电耗降低约3%。

  此次发布会上,比亚迪还释放了另一重磅消息:比亚迪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),有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年,比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控。

  也许对于普通的消费者来说,以上这些技术术语都太过生涩,但是我们相信只有好的技术才能打造出好的产品。仅以在广州车展上开始预售的比亚迪全新一代唐EV为例,其百公里加速4.4秒、最大续航里程600公里(60km/小时等速续航下)。

  中国科学院院士、国家863“节能与新能源汽车”重大项目专家组组长欧阳明高曾评价,比亚迪全新一代唐“已经可以与世界上任何一家车企的电动汽车技术相较量,代表了当前电动汽车制造的最高水准”。

  本文章由易车号作者提供,易车号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者观点,不代表易车立场,如涉侵权请及时与我们联系。