中國(guó)大力發(fā)展的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了汽車(chē)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的黃金時(shí)代，如今在這一長(zhǎng)期被海外半導(dǎo)體巨頭壟斷的產(chǎn)業(yè)里，開(kāi)始出現(xiàn)本土玩家的身影。

12月10日，新能源汽車(chē)制造商比亞迪(002594)在寧波發(fā)布了車(chē)規(guī)級(jí)IGBT4.0技術(shù)，并重點(diǎn)對(duì)其在IGBT方面的最新技術(shù)進(jìn)行了解析。

IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)全稱為“絕緣柵雙極型晶體管”。IGBT在軌道交通、智能電網(wǎng)、特種航天、電動(dòng)汽車(chē)、新能源裝備，以及工業(yè)領(lǐng)域(高壓大電流場(chǎng)合的交直流電轉(zhuǎn)換和變頻控制)等領(lǐng)域應(yīng)用極廣，任何需要隨時(shí)快速開(kāi)關(guān)高壓電的地方都會(huì)使用到IGBT。

近年來(lái)，隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的蓬勃興起，IGBT成為了新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件，它直接控制驅(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。IGBT芯片與動(dòng)力電池電芯并稱為電動(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。

比亞迪第六事業(yè)部兼太陽(yáng)能事業(yè)部總經(jīng)理陳剛在當(dāng)天的活動(dòng)上發(fā)布了比亞迪IGBT4.0技術(shù)。

陳剛介紹，相比當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品，比亞迪IGBT4.0在電動(dòng)車(chē)電流輸出能力上高出15%;而其綜合損耗，在同等工況下則降低約20%;溫度循環(huán)壽命更是提升10倍以上。以比亞迪全新一代唐為例，僅綜合損耗降低20%這一項(xiàng)，便意味著其百公里電耗將降低約3%。

IGBT因設(shè)計(jì)門(mén)檻高、制造技術(shù)難、投資大，被業(yè)內(nèi)稱為電動(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。

集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示，2017年，我國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模為121億元，2025年將達(dá)到522億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)19.9%。但我國(guó)IGBT起步較晚，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額主要被歐美、日本企業(yè)壟斷，本土企業(yè)市場(chǎng)占比僅約為10%，進(jìn)口依賴程度較高，國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。

“電池電芯和IGBT是比亞迪未來(lái)發(fā)展的核心技術(shù)，中國(guó)半導(dǎo)體需要快馬加鞭追上世界的潮流。目前全球格局來(lái)講，我們只能說(shuō)迎頭趕上?！标悇傇跁?huì)后的媒體交流中表示，采用自主研發(fā)IGBT功率器件，意味著在這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和元件上面，比亞迪擁有了自主可控的能力，打破了國(guó)外企業(yè)的制約。

陳剛還表示，與工業(yè)級(jí)IGBT相比，IGBT在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用則面臨更多的挑戰(zhàn)。一方面，汽車(chē)的大眾消費(fèi)屬性，對(duì)IGBT的壽命要求比較高(設(shè)計(jì)壽命在20年以上)，需要滿足使用壽命內(nèi)數(shù)十萬(wàn)次甚至百萬(wàn)次的功率循環(huán)要求。另一方面，汽車(chē)面臨著更為復(fù)雜的適用工況，需頻繁啟停、爬坡涉水、經(jīng)歷不同路況和環(huán)境溫度等，高溫、高濕、高振動(dòng)對(duì)IGBT是極為嚴(yán)苛的考驗(yàn)，對(duì)裝配體積和散熱效率的要求都非常嚴(yán)格。

據(jù)了解，比亞迪是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)始布局IGBT產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之一。2008年比亞迪收購(gòu)了寧波中緯晶圓廠，開(kāi)始IGBT的研發(fā)和生產(chǎn)。2009年至2018年，比亞迪自主研發(fā)的IGBT1.0、IGBT2.5、IGBT4.0技術(shù)陸續(xù)推出，并實(shí)現(xiàn)了批量裝車(chē)。

“比亞迪投資IGBT之后網(wǎng)上有很多消息，說(shuō)我們?cè)绿?000萬(wàn)，實(shí)際上沒(méi)有虧這么多，但確實(shí)壓力也不小。我們從2008年開(kāi)始就做了大量的投入，但是一直到2014年之后才開(kāi)始慢慢產(chǎn)生效益?！北葋喌系诹聵I(yè)部高級(jí)研發(fā)經(jīng)理吳海平坦言，IGBT產(chǎn)業(yè)在初期培育階段既要在技術(shù)上攻堅(jiān)克難，同時(shí)也面臨著巨大的沉沒(méi)成本。

資料顯示，目前比亞迪IGBT模塊的月產(chǎn)能已達(dá)5萬(wàn)片，并已實(shí)現(xiàn)對(duì)外供應(yīng)，到2019年有望實(shí)現(xiàn)IGBT月產(chǎn)10萬(wàn)片。比亞迪第六事業(yè)部產(chǎn)品總監(jiān)楊欽耀在現(xiàn)場(chǎng)透露，比亞迪生產(chǎn)的IGBT芯片有一半供應(yīng)給工業(yè)領(lǐng)域的客戶，另一半用于新能源汽車(chē)。

比亞迪還在發(fā)布會(huì)上透露，公司已投入大量資金布局性能更加優(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。

有產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告指出，當(dāng)前IGBT技術(shù)革新正在減緩，在第六代IGBT開(kāi)發(fā)出來(lái)以后，IGBT產(chǎn)品所具有的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)幾乎被開(kāi)發(fā)殆盡，在技術(shù)上領(lǐng)先的國(guó)際廠商技術(shù)創(chuàng)新的速度將會(huì)有所減緩，而國(guó)內(nèi)廠商則迎來(lái)寶貴的追趕時(shí)間。但另一個(gè)方面，目前國(guó)際主要的IGBT廠商采用的均為國(guó)際整合元件模式，這類(lèi)企業(yè)注重技術(shù)積累，具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的企業(yè)會(huì)不斷提高技術(shù)門(mén)檻，加大后來(lái)者追趕的難度。