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比亚迪在宁波发布了在车规级领域具有标杆性意义的IGBT4.0技术

2018-12-16 16:42:03来源:腾讯汽车

12月10日,比亚迪在宁波发布了在车规级领域具有标杆性意义的IGBT4.0技术,再一次展示出其在电动车领域的领先地位,并通过专业的技术知识讲解,及结合在产品上的特点进行了诠释,同时通过3个创新点来提升了新能源车的整体实力。

另外,比亚迪还宣布已投入了巨资布局性能更加优异的第三代半导体材料SiC(碳化硅),并有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车,这将会让电动车核心技术迎来全新时代。

简单的了解下:什么是IGBT?

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)全称是“绝缘栅双极型 晶体管”,其芯片与动力电池电芯并称为电动车的 “双芯”,是影响电动车性能的关键技术,其成本占整车成本的5%左右。

制造IGBT难度极大,在大规模应用的1200V车规级IGBT芯片的晶圆厚度上,比亚迪处于全球先进水平,可将晶圆厚度减薄到120um(约两根头发丝直径)

IGBT属于汽车功率半导体的一种,因设计门槛高、制造技术难、投资大,被业内称为电动车核心技术的“珠穆拉玛峰”。此前,该技术主要掌握在国际巨头手中,并分布在欧洲和日本。

是中国唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企

而值得一提的是,目前,比亚迪已经陆续掌握IGBT芯片设计和制造、模组设计和制造、大功率器件测试应用平台、电源及电控等环节,并且。与此同时,比亚迪在经过了10余年的技术积累,也让自主研发的IGBT有了不断的迭代更新。

比亚迪IGBT 4.0版的技术特点解读:

此次推出的比亚迪IGBT4.0,在诸多关键技术指标上都优于当前市场主流产品,例如:

1. 电流输出能力较当前市场主流的IGBT高15%,支持整车具有更强的加速能力和更大的功率输出能力。

2. 同等工况下,综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%。这意味着电流通过IGBT器件时,受到的损耗降低,使得整车电耗显著降低。

3. 温度循环寿命可以做到当前市场主流IGBT的10倍以上。这意味着比亚迪电动车在应对各种极端气候、路况时,能有更高的可靠性和更长的使用寿命。

对新能源车的影响:更高性能、更低损耗、更长久寿命

其实对于电动车产品来说,IGBT直接控制驱动系统直、交流电的转换,并决定了车辆的扭矩和最大输出功率等。其中更优异的电流输出控制能力可提升新能源车的输出功率,并直接提升了整车的加速性能。这也就解释了为什么比亚迪新能源车的加速性能会那么猛。

而电流通过IGBT器件时,所受到的损耗也会降低,这使得整车电耗显著降低。以比亚迪全新一代唐DM为例,在其他条件不变的情况下,仅此这一项技术,就能将整车百公里的电耗降低约3%。另外,整车电池的温度循环寿命也将更长久,并能对应各种极端气候和路况,并提升整车的可靠性。

综合市场销量来看,从2015到2017年,比亚迪电动车的销量已经连续三年位居全球第一。这与比亚迪在IGBT等核心技术领域的超前布局也密不可分。

2019年计划:布局SiC有望再度引领电动车变革

在此次发布会上,比亚迪还释放了另一重磅消息:比亚迪已投入巨资布局性能更加优异的第三代半导体材料SiC(碳化硅),有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年,比亚迪将在旗下的电动车中,实现SiC基车用功率半导体对硅基IGBT的全面替代,将整车性能在现有基础上再提升10%。

据悉,比亚迪已投入巨资布局第三代半导体材料SiC,并将整合材料(高纯碳化硅粉)、单晶、外延、芯片、封装等SiC基半导体全产业链,致力于降低SiC器件的制造成本,加快其在电动车领域的应用。

比亚迪IGBT的历史简介与发展意义

在十多年前,外界还不看好电动车前景的时候,“技术狂人”王传福就默默布局了电动车的核心技术。作为2003年才进入汽车行业的新玩家,比亚迪从一开始就密切关注IGBT等电动车核心技术的自主研发和创新。

2005年,比亚迪组建自身研发团队,投入重金布局IGBT产业;

2009年9月,比亚迪IGBT芯片通过了中国电器工业协会电力电子分会组织的科技成果鉴定,打破了国际巨头的技术垄断;

2010年,自主研发IGBT产品批量供货新能源汽车F3DM(秦);

2011年,自主研发IGBT1.0芯片开始在纯电动汽车E6上批量装车;

2012年,IGBT2.0芯片研发成功;

2014年,搭载IGBT2.0芯片的模块在e6、K9等新能源车型上批量装车;

2015年,IGBT2.5芯片研发成功,首款大巴专用IGBT模块研发成功;

2017年,搭载IGBT2.5芯片的模块批量装车,IGBT模块工厂通过TS16949标准认证;IGBT4.0芯片研发成功;

2018年,搭载IGBT2.5芯片的模块开始批量外供,搭载IGBT4.0芯片的模块顺利装车,标志着比亚迪成为国内车规级IGBT技术标杆;

2019年,将推出首个SiC电控的电动车,并引领下一代电动车功率器件变革。

要知道过去相当长的时间里,IGBT的核心技术始终掌握在国外厂商手里,中高端IGBT市场90%的份额被国际巨头垄断,导致“一芯难求”,成为制约我国电动车行业健康、快速发展的主要瓶颈。

而在功率半导体等核心技术的加持下,比亚迪在过去的三年位居全球电动车销量第一,并助推我国电动车行业高速发展——正是在这三年,我国电动车产销量持续领跑全球、保有量全球占比达到50%。

十多年前,比亚迪打破国际巨头对IGBT的技术垄断,助力我国电动车的快速发展;今天,比亚迪推出了全新的车规级IGBT4.0,为我国汽车产业的换道超车,提供强大的“中国芯”。未来,伴随着比亚迪SiC的推出与大规模应用,我国汽车产业的“再向上”将获得新的助推力。