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中国电动车芯片冲破国外封锁!为了这一天,比亚迪憋了13年大招:AG线上真人游戏

编辑:首页 来源:首页 创发布时间:2020-11-05阅读74280次
  

首页:在低电压、低电流阻抗下,对电路展开每秒数万次的电源。这种能力,使得它可以通过电路设计,被用作大电流、电压、频率、以及直流电与交流电的切换。应用于在电动汽车上,它沦为了驱动电机核心中的核心——电动车的电池系统需要输入的是总额额定的直流电,而要权利掌控汽车的电机,必须功率、频率星型、高效率的交流电,此时IGBT的起到之后反映了出来(反过来,电动车必须直流慢充时,IGBT某种程度也在大功率变电中扮演着最重要角色)。电动车之所以不必须设计简单的发动机与变速箱等机械传统系统,IGBT的不存在,堪称大功一件。

这样的关键部件,也沦为电动车电驱系统成本的大头——必要集中于了一半。而电驱系统在电动车整车的成本占到比约为15-20%。这意味著单单是IGBT,就集中于了整车成本的7-10%,因此,IGBT是新能源车产业链细分市场中,份额次于动力电池的大蛋糕。

比亚迪在日前宣告自家动力电池业务将合并对外后,还包括IGBT 4.0在内的汽车功率半导体业务也将对外,意味著比亚迪在电动车产业链上游仅次于的两个领域的“软通票”,将为中国的电动车行业带给新的变化。为何又是比亚迪?13年前开始研发必须提及的是,IGBT作为一种综合(构建了MOSFET电源速度快与GTO耐受性电压低的优点,解决了前者耐高压性能劣、后者电源速度慢的严重不足)的功率半导体,其技术壁垒并不较低,核心技术与市场份额此前仍然掌控在美、日、德三国半导体巨头的手中。目前,在国内,仅有两家“造车的”需要切断产业链,构建IGBT的研发生产。

其中一家,是负责管理建高铁的中车,另外一家、也是汽车行业的唯一一家,乃是比亚迪。中车有突飞猛进的高铁项目作为扎实的相结合,不用多言,那么比亚迪,又是如何掌控这一先进设备技术?比亚迪对IGBT的研发,在十余年前就开始了。

2003年,电池名门的比亚迪进占汽车市场,新能源车沦为其杀进的关键路线。2007年,比亚迪的首款新能源车——F3DM上市,当时国家面向绿色公共上下班的“百城百辆”的新能源公交计划都还并未上线。而在早的2005年,比亚迪的IGBT研发团队之后已重新组建,隶属于比亚迪第六事业部。这个事业部分担着“集成电路及功率器件的研发、整合性晶圆生产服务的生产任务”。

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请注意“整合性晶圆生产服务”。在2008年,比亚迪以1.71亿元的价格,并购了宁波中纬的6英寸晶圆产线。当时舆论还指出,比亚迪或将利用中纬的芯片生产能力,基于自家的手机、电池业务发展自有的消费电子用半导体。但事实证明这更加看起来为车载功率半导体所作的打算。

2009年,比亚迪的第一代IGBT芯片,月研发顺利,通过了中国电器工业协会电力电子分会的科技成果鉴定。国外的技术独占,在此时之后被比亚迪可行性超越了。随后,比亚迪先后发售的各代IGBT产品逐步配备在自家新能源汽车上。

▲比亚迪初代IGBT通过科技成果证书的文件不过,国外早于在上世纪80年代之后打开了对IGBT的研究生产,要在产品上追赶国外先进设备水平,似乎必须更加多时间。因此,中途比亚迪的IGBT芯片又几经8年,多次递归、先后发售多款产品。其间,比亚迪还与上海先进半导体在2015年达成协议了战略合作,以利用后者的半导体生产技术。再一,比亚迪的IGBT4.0这一具备标杆性意义的产品研发顺利、投产、装车。

IGBT 4.0,之后被用作比亚迪新一代主力车型——百公里加速时间超过4.5秒的唐。这辆车每一次阴沉的动力输入背后,都有这枚比亚迪自研的IGBT的功劳。

▲比亚迪唐DM,百公里加快4.5秒当然,技术是不断进步的。此前,国外IGBT早已经历了六次技术递归,功率半导体基础的材料,也从硅(Si)、砷化镓(GaAs) ,演化到了碳化硅(SiC)。基于碳化硅打造出的功率半导体,更加能耐高温,可以忍受更高的电压——这样,原本耐压能力较强的MOSFET,在用上碳化硅过后,需要反对的电压也能与现今车用的IGBT相媲美。而比亚迪早已研发出有了基于碳化硅的MOSFET,明年之后不会发售配备这一器件的电动车,车辆的电驱性能还不会提高10%。

往后,比亚迪计划在其新能源车产品中,逐步用碳化硅基的功率半导体替代硅基IGBT。国外巨头统治者IGBT市场 中国如何突破实质上,比亚迪这样在新能源车用IGBT上获得突破的运动员,在国内IGBT产业显然是凤毛麟角。IGBT芯片按工作电压,大体分成1700V以下、1700V-3300V、3300V-6500V三类。

其中,工作电压等级在3300-6500V的IGBT主要对应发电、电力传输行业,1700-3300V的IGBT在高铁等轨道交通领域应用于较多。而1700V以下用途中,发展势头最猛的新兴产业,正是新能源车。

然而,目前IGBT的主要生产厂家,无一例外是国外公司,英飞凌、三菱、富士、安森美、德仪、ABB等抢走市场。其中国内新能源车领域的IGBT市场,绝大多数份额依然被国外半导体巨头英飞凌占有——这一数据一度超过70%。在2016年全球销量TOP10的新能源车,有8款用于了英飞凌的IGBT,其中有我们无比熟知的Model S/X,以及标准化Bolt EV。

英飞凌凭借独占优势,榨取高额利润,IGBT成本居高不下。而比亚迪的IGBT 4.0推向市场、应用于车型上,则代表了一支最重要的国产力量,重新加入到了这场新能源车核心技术、核心器件的竞赛当中来。在早之前,中车集团在2014年,已完成了高铁用IGBT的研发、生产,超越了三菱在这一领域的统治者,不仅构建了自产出租,还随高铁项目的对外输入开始向国外供货。比亚迪与中车,俨然沦为了国产IGBT生产应用于的双子星。

在这背后,国内的(高压)IGBT产业链,在下游迫切的应用于市场需求下,也开始逐步创建一起,士兰微、华微、华虹、先进半导体等等一系列IGBT的IC设计、晶圆生产公司也茁壮一起,国内的IGBT产业链正在可行性成型。而比亚迪自身,也表态将不会对外开放其IGBT供货。在一个产业集群构成后,中国的IGBT乃至更加多类型的功率半导体,将有更加充裕的底气与国外巨头抗衡。

新能源车关键领域 中国全面转入自律知识产权时代借由比亚迪对IGBT4.0的公布,车东西也注目到,从芯片到电池到电机,在更为底层、基础的新能源车关键技术领域,中国正在全面转入自律知识产权时代:前有宁德时代、比亚迪在动力电池的技术与规模上的优势创建;中有磨练电动、上海电驱动等电机企业在中国本土市场上的胜利;现有比亚迪在IGBT等功率半导体上的朝著向前;未来还可能会有百度等领军企业以及其他芯片创业公司在AI芯片上的突破。在智能电动车上,中国企业掌控的技术更加往高端、底层会合,更加能与国外的公司一较高下。看见了这一点,就不难理解,为何智能电动车总被指出是“换道转弯”的中国机会。

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