我們一直在強調“核心技術(shù)一定要掌握在自己手里?!边@是不管任何領(lǐng)域都在積極追求的目標,也是企業(yè)發(fā)展的重中之重。在汽車(chē)領(lǐng)域,尤其是電氣時(shí)代即將來(lái)臨的今天,越來(lái)越多的品牌開(kāi)始研制自己的電動(dòng)車(chē)型,越來(lái)越多的電動(dòng)車(chē)相關(guān)技術(shù)進(jìn)入了我們的視野,今天我們要說(shuō)的IGBT就是電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域比較重要的一項技術(shù)。對了,值得一提的是,目前汽車(chē)領(lǐng)域所用的IGBT已經(jīng)被比亞迪攻克,并掌握了核心技術(shù)。
為了我們的文章能讓您看懂,或者看起來(lái)更方便理解,我們用幾個(gè)問(wèn)答的形式來(lái)進(jìn)行。
一,IGBT是什么?作用是什么?
IGBT為英文Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫(xiě),中文名稱(chēng)為絕緣柵雙極型晶體管。是電能變換與傳輸的核心器件,俗稱(chēng)電力電子裝置的“CPU”,應用于直流電壓為600V及以上的變流系統,如軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車(chē)與新能源裝備等領(lǐng)域。
IGBT的作用是交流電和直流電的轉換,同時(shí)IGBT還承擔了電壓高低轉換的功能。外界充電的時(shí)候是交流電,需要通過(guò)IGBT轉變成直流電然后給電池,同時(shí)要把220V電壓轉換成適當的電壓后才能給電池組充電;電池放電的時(shí)候,通過(guò)IGBT把直流電轉變成交流電機使用的交流電,同時(shí)起到對交流電機的變頻控制,當然變壓是必不可少的。
比亞迪車(chē)規級IGBT模組
是不是感覺(jué)說(shuō)了這么多還是沒(méi)懂這個(gè)東西到底有什么用?總結幾句話(huà):IGBT是功率半導體器件,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)功率的釋放速度以及節能等相關(guān)性能。
二,IGBT到底有多重要?
在一臺純電動(dòng)車(chē)中,IGBT約占電機驅動(dòng)系統成本的一半,而電機驅動(dòng)系統占整車(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。而且除電驅動(dòng)系統外,整車(chē)包括高壓充電機、空調系統等多個(gè)電氣組件均需使用到IGBT。
如果還不能理解IGBT有多重要,那么我們就來(lái)舉例說(shuō)明,一臺特斯拉Model X使用132個(gè)IGBT管,由英飛凌公司提供。其中后電機為96個(gè),前電機為36個(gè),每個(gè)單管的價(jià)格大約為4-5美元,合計大約需650美元。
三,世界上有多少地方在生產(chǎn)IGBT?比亞迪生產(chǎn)了IGBT有什么特殊意義么?
有的朋友可能會(huì )問(wèn)了,比亞迪掌握了這個(gè)核心技術(shù)為什么值得編輯單獨拿出來(lái)說(shuō)呢?下面的這些內容您可能會(huì )找到答案。
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。目前我國每年使用的IGBT,90%依賴(lài)進(jìn)口。**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)力系統核心中的核心,國內目前能夠量產(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:中國中車(chē)(高鐵)和比亞迪!
能有這樣的突破也離不開(kāi)我國電動(dòng)車(chē)的發(fā)展,在政策驅動(dòng)下我國新能源汽車(chē)及充電樁市場(chǎng)進(jìn)入爆發(fā)期,中國IGBT產(chǎn)業(yè)在**政策及重大項目的推動(dòng)及市場(chǎng)牽引下加快了國產(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。國內廠(chǎng)商不僅實(shí)現了技術(shù)突破,而且成功把國產(chǎn)化IGBT應用在新能源汽車(chē)中。而這里說(shuō)的國內廠(chǎng)商,最重要的一家就是比亞迪。
所以,您知道為什么我會(huì )把比亞迪單拿出來(lái)說(shuō)了么?比亞迪和國內的一些廠(chǎng)商成功的打破了這一領(lǐng)域的壟斷,實(shí)現了國產(chǎn)化。
四,比亞迪的IGBT好不好?達到了什么程度?
既然說(shuō)比亞迪的IGBT技術(shù)打破了國外品牌的壟斷,那么國產(chǎn)的零件質(zhì)量如何?會(huì )不會(huì )僅僅是擁有了技術(shù),而質(zhì)量和水平還不能滿(mǎn)足我們的需求?
如果說(shuō)2009年的時(shí)候我們IGBT技術(shù)剛剛開(kāi)始著(zhù)手研發(fā),那么經(jīng)過(guò)十幾年的技術(shù)積累,我們現有的IGBT技術(shù)已經(jīng)相當成熟和先進(jìn)了,2017年比亞迪使用的IGBT2.5代產(chǎn)品在性能上和同類(lèi)競品差距已經(jīng)在逐漸縮小,而即將要量產(chǎn)的比亞迪IGBT4.0產(chǎn)品已經(jīng)超越了國外同類(lèi)產(chǎn)品,達到了世界先進(jìn)水平。
五,憑什么說(shuō)比亞迪的IGBT4.0產(chǎn)品達到了世界先進(jìn)水平?
首先,技術(shù)指標方面,IGBT4.0在芯片損耗、模塊溫度循環(huán)能力、電流輸出能力等關(guān)鍵指標上,比亞迪IGBT4.0產(chǎn)品達到全球領(lǐng)先水平。
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