比亞迪電動(dòng)汽車IGBT芯片的技術(shù)分析

（文章來(lái)源：汽車科學(xué)島）

IGBT_insulated gate bipolar transisitor，釋義為絕緣柵雙極晶體管；在電驅(qū)領(lǐng)域所謂的IGBT芯片一般指模塊，其概念與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)需要以非常專業(yè)的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行解析，相信99%的讀者并非此專業(yè)所以不再贅述。簡(jiǎn)而言之IGBT的作用很簡(jiǎn)單，指控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的直流與交流電切換的效率，只要效率足夠高且足夠穩(wěn)定則能大大提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)（電車發(fā)動(dòng)機(jī)）的扭矩，扭矩的提升會(huì)增加平均0~15000轉(zhuǎn)的全轉(zhuǎn)速區(qū)間輸出功率（馬力）。

IGBT芯片對(duì)于電動(dòng)汽車而言是兩大核心之一，第一核心總成眾所周知為動(dòng)力電池組，電動(dòng)汽車想要實(shí)現(xiàn)高性能或者理想的續(xù)航與運(yùn)行穩(wěn)定性，電芯的主要元素與元素比例以及放電效率等參數(shù)有直接影響；但如果電芯成組后的水平很高，但是沒(méi)有優(yōu)秀的IGBT芯片與模塊控制直交流轉(zhuǎn)化，電池組則無(wú)法發(fā)揮最強(qiáng)功效，同時(shí)也會(huì)因傳輸損耗過(guò)大造成續(xù)航里程的下滑。

于是IGBT芯片也是非常重要的核心總成，是電動(dòng)汽車電控電機(jī)系統(tǒng)的核心（CPU）；且車輛不僅電驅(qū)系統(tǒng)需要優(yōu)秀的IGBT，同時(shí)空調(diào)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)以及高壓充電系統(tǒng)都需要該芯片控制。所以如車輛有優(yōu)秀的IGBT芯片可用，汽車的綜合性能與綜合能耗表現(xiàn)都會(huì)大大提升。不過(guò)并不是所有的車企都能使用高標(biāo)準(zhǔn)芯片，原因參考第二節(jié)。

目前中企能夠制造IGBT芯片的企業(yè)只有兩家，第一家是制造高鐵的中國(guó)中車集團(tuán)，電驅(qū)的軌道交通同樣需要優(yōu)秀的IGBT模塊，而中國(guó)高鐵馳名全球。第二家則是同樣具備軌道交通業(yè)務(wù)，同時(shí)覆蓋商用與乘用汽車的比亞迪集團(tuán)。中車集團(tuán)不生產(chǎn)汽車，那么結(jié)論則是全國(guó)唯一有IGBT生產(chǎn)能力的車企只有比亞迪；然而實(shí)際情況更夸張，因?yàn)槿蚍秶鷥?nèi)也只有比亞迪一家車企具備這一能力。

除比亞迪汽車以外，其他車企只能依靠第三方IGBT供應(yīng)商生存；其中知名供應(yīng)商有西門(mén)子、英飛凌、東芝、富士等。全球每年消耗IGBT超400億美元，國(guó)內(nèi)的各大新能源車企消耗量也是非常的夸張，因?yàn)樾履茉雌嚨钠占罢菑倪@一市場(chǎng)開(kāi)始。電動(dòng)汽車的電池組制造成本是很高的，而IGBT模塊的制造成本也接近了是整車成本的10%；由此可見(jiàn)IGBT芯片的制造技術(shù)難度有多高，但凡稍微簡(jiǎn)單一些也不會(huì)沒(méi)有逆向產(chǎn)品。

比亞迪集團(tuán)的IGBT是從2005年立項(xiàng)研發(fā)，至今已有15年的光景；第一代IGBT在2009年的多技術(shù)鑒定，自此打破了國(guó)際行業(yè)壟斷。目前IGBT芯片已經(jīng)升級(jí)至4.0代，其水平達(dá)到電流輸出能力高于行業(yè)平均標(biāo)準(zhǔn)15%，電機(jī)的扭矩與輸出功率會(huì)非常高，而在無(wú)需高功率輸出的工況中則能夠大大降低能耗。這一系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)綜合損耗比行業(yè)平均標(biāo)準(zhǔn)再低20%，惡劣溫度環(huán)境中的使用壽命超過(guò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10倍以上。

總結(jié)：比亞迪IGBT4.0的水平毫無(wú)爭(zhēng)議高于一眾供應(yīng)商與其他車企，因?yàn)楸葋喌媳裙?yīng)商更了解汽車，比其他車企更了解電。這就是IGBT-E平臺(tái)成為諸多車企青睞對(duì)象的原因，從大眾奧迪、豐田汽車、長(zhǎng)安長(zhǎng)城以及北汽廣汽，甚至包括FAC現(xiàn)階段掌控的克萊斯勒，這些車企陸續(xù)從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手轉(zhuǎn)型為比亞迪集團(tuán)的戰(zhàn)略合作伙伴，這些足以說(shuō)明IGBT與E平臺(tái)的高水準(zhǔn)了。其次從中車與比亞迪的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果來(lái)看，比亞迪似乎給中車也帶來(lái)了很大的壓力。

這一個(gè)以化學(xué)電源起家的企業(yè)在交通工具的領(lǐng)域似乎非常神奇，后期還會(huì)帶來(lái)哪些驚喜尚未可知；不過(guò)對(duì)于這一企業(yè)不適合以單純的汽車制造廠商的視角分析，其志應(yīng)不在小小的汽車領(lǐng)域。
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