我們知道，電動(dòng)汽車(chē)在取消內(nèi)燃機(jī)和傳統(tǒng)變速箱后，尤以電機(jī)、電池、電控這三電系統(tǒng)最為重要。現(xiàn)在消費(fèi)者已經(jīng)逐漸明白了動(dòng)力電池相關(guān)的一些特性和技術(shù)指標(biāo)，然而，對(duì)于整個(gè)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，還有一個(gè)非常重要的關(guān)鍵組件——IGBT。

看起來(lái)神秘的IGBT到底是什么？

IGBT為英文InsulatedGateBipolarTransistor的縮寫(xiě)，中文名稱(chēng)為絕緣柵雙極型晶體管。是電能變換與傳輸?shù)暮诵钠骷追Q(chēng)電力電子裝置的“CPU”，應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)，如軌道交通、智能電網(wǎng)、特種航天、電動(dòng)汽車(chē)與新能源裝備等領(lǐng)域。

在一臺(tái)純電動(dòng)汽車(chē)中，IGBT約占電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成本的一半，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)占整車(chē)成本的15-20%，也就是說(shuō)IGBT占整車(chē)成本的7-10%，是除電池之外成本第二高的元件，也決定了整車(chē)的能源效率。而且除電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外，整車(chē)包括高壓充電機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)等多個(gè)電氣組件均需使用到IGBT。舉例來(lái)說(shuō)，一臺(tái)特斯拉ModelX使用132個(gè)IGBT管，由英飛凌公司提供。其中后電機(jī)為96個(gè)，前電機(jī)為36個(gè)，每個(gè)單管的價(jià)格大約為4-5美元，合計(jì)大約需650美元。

IGBT的作用是交流電和直流電的轉(zhuǎn)換，同時(shí)IGBT還承擔(dān)了電壓高低轉(zhuǎn)換的功能。外界充電的時(shí)候是交流電，需要通過(guò)IGBT轉(zhuǎn)變成直流電然后給電池，同時(shí)要把220V電壓轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾妷汉蟛拍芙o電池組充電；電池放電的時(shí)候，通過(guò)IGBT把直流電轉(zhuǎn)變成交流電機(jī)使用的交流電，同時(shí)起到對(duì)交流電機(jī)的變頻控制，當(dāng)然變壓是必不可少的。IGBT是功率半導(dǎo)體器件，可以說(shuō)是電動(dòng)車(chē)的核心技術(shù)之一,IGBT的好壞直接影響電動(dòng)車(chē)功率的釋放速度。

國(guó)內(nèi)IGBT發(fā)展現(xiàn)狀如何？

2017年全球電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量大約500萬(wàn)輛，共消耗了大約18億美元的IGBT管，平均每輛車(chē)大約為450美元。目前我國(guó)每年使用的IGBT，90%依賴(lài)進(jìn)口。國(guó)際上主要的生產(chǎn)商是“西門(mén)子、英飛凌、仙童、三菱、富士、東芝”這些老牌大廠(chǎng)。而其中的“高壓大功率IGBT”更是電動(dòng)車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)核心中的核心，國(guó)內(nèi)目前能夠量產(chǎn)高壓大功率IGBT芯片并用于車(chē)輛生產(chǎn)的企業(yè)，只有兩家：中國(guó)中車(chē)（高鐵）和比亞迪！政策驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)新能源汽車(chē)及充電樁市場(chǎng)將進(jìn)入爆發(fā)期，IGBT作為其核心器件也將迎來(lái)黃金發(fā)展期，預(yù)計(jì)未來(lái)5年國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)和充電樁市場(chǎng)將帶動(dòng)200億IGBT模塊的需求。

中國(guó)IGBT產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策及重大項(xiàng)目的推動(dòng)及市場(chǎng)牽引下加快了國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程，目前已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈。國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，而且成功把國(guó)產(chǎn)化IGBT應(yīng)用在新能源汽車(chē)中。

比亞迪在2008年以1.71億元資金收購(gòu)寧波中緯六英寸生產(chǎn)線(xiàn)，擬在打造其汽車(chē)電子功率半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈，當(dāng)時(shí)被看做是一場(chǎng)豪賭，現(xiàn)在看來(lái)這場(chǎng)豪賭更像是比亞迪專(zhuān)攻汽車(chē)電子而交的入場(chǎng)費(fèi)。隨后，2015年10月，深圳比亞迪微電子有限公司與上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造股份有限公司簽訂建立戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作協(xié)議，共同打造IGBT國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈。目前比亞迪已整合IGBT產(chǎn)業(yè)鏈，包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、測(cè)試、封裝等。

有數(shù)據(jù)顯示，比亞迪IGBT模塊V-315系列是全球首款大批量應(yīng)用于雙模混合動(dòng)力汽車(chē)的1200V大功率IGBT模塊，是全球裝車(chē)量最多的全橋IGBT模塊。

V-315系列IGBT模塊采用比亞迪完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的IGBT和FRD芯片，針對(duì)汽車(chē)級(jí)IGBT高可靠性、高耐流和高效率的設(shè)計(jì)和制造難題，提出元胞精細(xì)化與復(fù)合場(chǎng)終止的設(shè)計(jì)方案，突破了IGBT內(nèi)部電場(chǎng)優(yōu)化、加工工藝及減薄等關(guān)鍵技術(shù)，從而使得芯片開(kāi)關(guān)速度大幅提升，具備與NPT技術(shù)相同的魯棒性，優(yōu)于國(guó)際先進(jìn)廠(chǎng)商同類(lèi)產(chǎn)品的雪崩吸收能力。

比亞迪一直堅(jiān)持自主創(chuàng)新，在產(chǎn)品的研發(fā)升級(jí)上投入巨大。1200VIPM作為600VIPM的升級(jí)產(chǎn)品，不僅是產(chǎn)品系列上的一大跨越，也是行業(yè)技術(shù)上的重大突破。比亞迪1200VIPM完全搭載自主生產(chǎn)的IGBT芯片和驅(qū)動(dòng)芯片，采用陶瓷覆銅板（DBC），內(nèi)置具有電流傳感功能的雙發(fā)射極IGBT；分立的三相直流負(fù)端，可獨(dú)立檢測(cè)雙電流。溫度模擬輸出，內(nèi)置HVIC、LVIC，具備可靠的過(guò)流、低壓側(cè)供電欠壓保護(hù)，可適用于商用空調(diào)、新能源車(chē)用電動(dòng)壓縮機(jī)、伺服控制等工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域。目前，國(guó)內(nèi)僅比亞迪擁有此項(xiàng)技術(shù)。

比亞迪憑借IGBT等核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)全面領(lǐng)先

憑借包含IGBT、動(dòng)力電池、電機(jī)、軟件控制策略等全方位的新能源汽車(chē)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，比亞迪毫無(wú)疑問(wèn)的成為了國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。同時(shí)，比亞迪也是國(guó)內(nèi)自主品牌最早嘗試新能源技術(shù)、推出量產(chǎn)民用新能源車(chē)型的品牌。進(jìn)入到2018年，在原奧迪設(shè)計(jì)總監(jiān)艾格、奔馳底盤(pán)調(diào)校大師漢斯的加入后，比亞迪的全系新能源產(chǎn)品更是迎來(lái)全面爆發(fā)。

元EV360、宋EV500等產(chǎn)品，已經(jīng)在設(shè)計(jì)、配置、動(dòng)力及續(xù)航方面全面領(lǐng)先同級(jí)產(chǎn)品。據(jù)悉，在即將開(kāi)幕的2018廣州車(chē)展上，比亞迪還將帶來(lái)用戶(hù)關(guān)注已久的全新唐EV、宋MAX混動(dòng)版等全新產(chǎn)品。尤其是唐EV系列，預(yù)計(jì)將推出EV500、EV550以及EV600等多個(gè)續(xù)航版本，或成為國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)自主品牌推出的首款豪華中大型純電動(dòng)SUV，在主要技術(shù)指標(biāo)上處于全球領(lǐng)先水平。