比亞迪打造電動(dòng)車“CPU” 顯新能源核心技術(shù)
12月10日晚,比亞迪在寧波發(fā)布了在車規(guī)級(jí)領(lǐng)域具有標(biāo)桿性意義的IGBT4.0技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù),是與電池同步影響電動(dòng)車發(fā)展的核心技術(shù)。此次比亞迪的高調(diào)表態(tài)也顯露出其在新能源車領(lǐng)域的雄厚技術(shù)儲(chǔ)備以及先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
就在大會(huì)上,比亞迪還宣布早已布局性能更加優(yōu)異的第三代半導(dǎo)體材料SiC(碳化硅),最快有望于2019年推出搭載SiC電控的電動(dòng)車。
IGBT 全稱“絕緣柵雙極型晶體管”,就是我們常說(shuō)的“芯片”,而IGBT芯片,與動(dòng)力電池電芯并稱為電動(dòng)車的 “雙芯”,是影響電動(dòng)車性能的關(guān)鍵技術(shù),其成本占整車成本的5%左右。IGBT在未來(lái)3-5年將繼續(xù)成為制約新能源汽車行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸之一,IGBT因技術(shù)難、投資大,與動(dòng)力電池一起,長(zhǎng)期以來(lái)制約了新能源汽車的大規(guī)模商業(yè)化。
放在電動(dòng)車上來(lái)看,IGBT直接控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),決定了車輛的扭矩和最大輸出功率等。說(shuō)的直白點(diǎn)兒,就是關(guān)乎了“性能”以及“能耗”,我們所熟知的比亞迪王朝系列車型亮眼的542技術(shù),正是有IGBT的功勞。
事實(shí)上,比亞迪是中國(guó)第一家實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)IGBT大規(guī)模量產(chǎn)、也是唯一一家擁有IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈的車企。
總的來(lái)看,中國(guó)IGBT市場(chǎng)一直被國(guó)際巨頭壟斷,90%的份額掌握在英飛凌、三菱等海外巨頭手中。只有在車規(guī)級(jí)領(lǐng)域,比亞迪打破了國(guó)外專利和技術(shù)封鎖。
早在十幾年前,當(dāng)市場(chǎng)還不看好電動(dòng)車的前景、甚至對(duì)IGBT還不太了解的情況下,在2003年就開始布局電動(dòng)車的比亞迪就在研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建、產(chǎn)線建設(shè)等各方面投入重金,默默布局IGBT產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過十余年探索發(fā)展,比亞迪成功研發(fā)出全新的車規(guī)級(jí)產(chǎn)品IGBT4.0,并準(zhǔn)備好大規(guī)模投放市場(chǎng)。
技術(shù)指標(biāo)方面: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(biāo)上,比亞迪IGBT4.0產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
制造IGBT難度是非常大的,在大規(guī)模應(yīng)用的1200V車規(guī)級(jí)IGBT芯片的晶圓厚度上,比亞迪處于領(lǐng)先水平,可將晶圓厚度減薄到120um(約兩根頭發(fā)絲直徑)。電流輸出能力較當(dāng)前市場(chǎng)主流的IGBT高15%,同等工況下,綜合損耗較當(dāng)前市場(chǎng)主流的IGBT降低了約20%,溫度循環(huán)壽命可以做到當(dāng)前市場(chǎng)主流IGBT的10倍以上。
此次發(fā)布會(huì)上,比亞迪還釋放了另一重磅消息:比亞迪已投入巨資布局性能更加優(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。預(yù)計(jì)到2023年,比亞迪旗下的電動(dòng)車將全面搭載SiC電控。
就在不久前結(jié)束的廣州車展上,比亞迪全新一代唐EV正式對(duì)外預(yù)售。其百公里加速4.4秒、續(xù)航里程600公里(最大續(xù)航里程)的性能無(wú)疑是其火爆熱銷的主因所在,而這樣的性能表現(xiàn),離不開IGBT對(duì)電流準(zhǔn)確、有效的控制。
從2015到2017年,比亞迪電動(dòng)車的銷量已經(jīng)連續(xù)三年位居全球第一。這與比亞迪在IGBT等核心技術(shù)領(lǐng)域的提前布局是有很大關(guān)系的。
雖然在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),IGBT仍將供不應(yīng)求。但是隨著電動(dòng)車性能不斷地提升,對(duì)功率半導(dǎo)體組件提出了更高的要求,IGBT技術(shù)也將逼近硅材料的性能極限。
比亞迪SiC晶圓
就在此次大會(huì),比亞迪宣布早已布局第三代半導(dǎo)體材料SiC,并將整合SiC基半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈,致力于降低SiC器件的制造成本,加快其在電動(dòng)車領(lǐng)域的應(yīng)用。
至于這項(xiàng)技術(shù),比亞迪表示最快在2019年推出搭載SiC電控的電動(dòng)車,預(yù)計(jì)到2023年,比亞迪將實(shí)現(xiàn)SiC基車用功率半導(dǎo)體對(duì)硅基IGBT的全面替代,將整車性能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提升10%??梢姡崆岸嗄瓴季中履茉慈a(chǎn)業(yè)鏈的比亞迪,還將為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)更多的驚喜。
(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 宗澤)
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