提到比亞迪，大家很容易聯(lián)想到的就是汽車，尤其是新能源汽車。比亞迪在今年前11個(gè)月累計(jì)銷售純電動(dòng)乘用車82258輛，插電混動(dòng)乘用車107884輛，并且還銷售了11019輛新能源商用車，可以說(shuō)，在新能源汽車領(lǐng)域，比亞迪成績(jī)斐然。

與其他車企不同的是，比亞迪新能源汽車的核心零部件均為自產(chǎn)，大到像電池、電機(jī)和電控這樣的部件，小到IGBT模塊，比亞迪都是自己研發(fā)的。

電池、電機(jī)、電控這些零部件的確是更多的被人提起，IGBT則很少為人所知了。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，IGBT的核心技術(shù)始終掌握在國(guó)外廠商手里，中高端IGBT市場(chǎng)90%的份額被國(guó)際巨頭壟斷，導(dǎo)致“一芯難求”，成為制約我國(guó)電動(dòng)車行業(yè)健康、快速發(fā)展的主要瓶頸。

而比亞迪在十多年前就開(kāi)展了這一技術(shù)的攻關(guān)，研發(fā)出了自己的IGBT，打破國(guó)際巨頭對(duì)的技術(shù)壟斷；昨日（12月10日），比亞迪又在寧波發(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)，再次將堪稱電動(dòng)車CPU的核心技術(shù)帶到了“聚光燈”下。據(jù)了解，比亞迪是目前中國(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。

IGBT在電動(dòng)汽車上的用途

IGBT （Insulated Gate Bipolar Transistor） 全稱“絕緣柵雙極型晶體管”，是一種大功率的電力電子器件，主要用于變頻器逆變和其他逆變電路，將直流電壓逆變成頻率可調(diào)的交流電。對(duì)于電動(dòng)車而言，IGBT 直接控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直、交流電的轉(zhuǎn)換，同時(shí)對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行變頻控制，IGBT的好壞直接決定了車輛的扭矩和最大輸出功率。

簡(jiǎn)單來(lái)講，IGBT是車內(nèi)電能的轉(zhuǎn)換器，把電池系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)換成適合的大小從而來(lái)驅(qū)動(dòng)各個(gè)零部件（包括電機(jī)、空調(diào)等等）的工作，對(duì)于提高車輛的用電效率能起到關(guān)鍵的作用。

IGBT的技術(shù)難點(diǎn)

IGBT的研發(fā)制造難度極高。IGBT芯片僅有人的指甲大小，但卻要在其上蝕刻十幾萬(wàn)乃至幾十萬(wàn)的微觀結(jié)構(gòu)電路，僅能在顯微鏡下查看。

IGBT芯片設(shè)計(jì)難度高。IGBT雖然是一個(gè)開(kāi)關(guān)器件，但涉及到的參數(shù)多達(dá)十幾個(gè)，很多參數(shù)之間是相互矛盾，需要根據(jù)應(yīng)用折衷考慮。

晶圓制造工藝難度大。最主要體現(xiàn)在薄片加工處理上。采用最新的1200V FS技術(shù)的IGBT，需要將晶圓減薄到120um（約兩根頭發(fā)絲直徑）的厚度，再進(jìn)行10余道工序加工。

晶圓制造的廠房潔凈度要求非常高，需要一級(jí)凈化。一個(gè)零點(diǎn)幾微米的微塵掉落在晶圓上，就會(huì)造成一顆IGBT芯片失效。

比亞迪IGBT的研發(fā)歷程

長(zhǎng)期以來(lái)，IGBT的核心技術(shù)始終掌握在國(guó)外廠商手里。為了攻克這些技術(shù)難題，比亞迪率先開(kāi)展了相關(guān)研究。

昨晚比亞迪發(fā)布的 IGBT 4.0 已經(jīng)可以達(dá)到與國(guó)際主流水平一較高下的水平了。而回顧比亞迪 IGBT 的研發(fā)歷程，從 2005 年開(kāi)始，到今年已經(jīng)走過(guò)了 13 個(gè)年頭。用比亞迪第六事業(yè)部總經(jīng)理陳剛的話來(lái)說(shuō)，IGBT 并不是靠砸錢(qián)就能砸出來(lái)的。

2005 年比亞迪組建 IGBT 研發(fā)團(tuán)隊(duì)，正式布局 IGBT 產(chǎn)業(yè)；

2007 年建立 IGBT 模塊生產(chǎn)線，完成首款電動(dòng)汽車 IGBT 模塊樣品組裝；

2008 年投資建立晶圓工廠，同一年比爾蓋茨到訪了解比亞迪 IGBT 產(chǎn)品；

2009 年比亞迪 IGBT 1.0 芯片研發(fā)成功，通過(guò)中國(guó)電力電子協(xié)會(huì)組織的科技成果鑒定；

2010 年自主研發(fā)的 IGBT 產(chǎn)品批量供貨給自家的新能源汽車 F3DM；

2011 年自主研發(fā)的 IGBT 芯片開(kāi)始在純電動(dòng)汽車e6上批量裝車；

2012 年全球首創(chuàng)將航空航天級(jí) AlSiC（碳化硅鋁）材料大批量用于車用 IGBT 模塊，同年 IGBT 2.0 芯片成功；

2013 年搭載 IGBT 2.0 芯片的模塊通過(guò)汽車全面認(rèn)證；

2014 年搭載 IGBT 2.0 芯片的模塊在e6、K9等新能源車型上批量裝車；

2015 年 IGBT 芯片研發(fā)成功，首款大巴專用IGBT模塊研發(fā)成功；

2016 年搭載 IGBT 2.5 芯片的模塊批量裝車，同年IGBT模塊工廠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證；

2017 年 IGBT 4.0 芯片研發(fā)成功，同年首款雙面水冷IGBT模塊研發(fā)成功；

2018 年搭載 IGBT 2.5 芯片的模塊開(kāi)始批量外供，同年搭載IGBT 4.0芯片的模塊順利裝車；

2019 年將推出搭載SiC（碳化硅）電控的電動(dòng)車；

目前，比亞迪是中國(guó)唯一一家擁有IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈的車企：包含IGBT芯片設(shè)計(jì)和制造、模組設(shè)計(jì)和制造、大功率器件測(cè)試應(yīng)用平臺(tái)、電源及電控等。

比亞迪打破IGBT市場(chǎng)格局

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)IGBT市場(chǎng)90%已經(jīng)被歐美、日本國(guó)際巨頭占據(jù)。大多數(shù)IGBT廠商都涉足該領(lǐng)域有數(shù)十年之久。國(guó)外研發(fā)IGBT器件的公司主要有英飛凌、ABB、三菱、西門(mén)康、日立、富士、TOSHIBA、IXYS和APT公司等，其IGBT技術(shù)成熟，已實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模商品化生產(chǎn)，IGBT產(chǎn)品電壓規(guī)格涵蓋600V-6500V，電流規(guī)格涵蓋2A-3600A，形成了完善的IGBT產(chǎn)品系列。其中，西門(mén)康、仙童（被安森美收購(gòu)）等企業(yè)在1700V及以下電壓等級(jí)的消費(fèi)級(jí)IGBT領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)地位；ABB、英飛凌、三菱電機(jī)在1700V-6500V電壓等級(jí)的工業(yè)級(jí)IGBT領(lǐng)域占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，3300V以上電壓等級(jí)的高壓IGBT技術(shù)更是被英飛凌、ABB、三菱三家公司所壟斷，它們代表著國(guó)際IGBT技術(shù)最高水平。

然而，此次比亞迪推出的IGBT4.0，在諸多關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上都優(yōu)于當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品，例如：

1、電流輸出能力較當(dāng)前市場(chǎng)主流的IGBT高15%，支持整車具有更強(qiáng)的加速能力和更大的功率輸出能力。

2、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%。這意味著電流通過(guò)IGBT器件時(shí)，受到的損耗降低，使得整車電耗顯著降低。

3、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。這意味著比亞迪電動(dòng)車在應(yīng)對(duì)各種極端氣候、路況時(shí)，能有更高的可靠性和更長(zhǎng)的使用壽命。

掌握核心技術(shù)的帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)

得益于較早進(jìn)行電動(dòng)汽車相關(guān)核心技術(shù)的研發(fā)，比亞迪的很多市場(chǎng)策略都走在了行業(yè)前列。

2008年，比亞迪推出全球首款量產(chǎn)的插電式混合動(dòng)力汽車F3DM。這是全球第一款上市的不依賴專業(yè)充電站的雙模電動(dòng)車，搭載了全球首創(chuàng)的雙動(dòng)力混合系統(tǒng)（EV+HEV）。

2010年5月，850輛比亞迪e6純電動(dòng)出租車陸續(xù)在深圳投放運(yùn)營(yíng)，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)批量投入運(yùn)營(yíng)的純電動(dòng)出租車隊(duì)。2017年底，深圳已累計(jì)推廣應(yīng)用純電動(dòng)出租車近1.3萬(wàn)輛，占全市所有出租車近65%，成為全球純電動(dòng)出租車規(guī)模最大、應(yīng)用最廣的城市。

2010年5月，約800輛K9純電動(dòng)巴士開(kāi)始陸續(xù)在深圳投放。至2017年12月，深圳推廣各類純電動(dòng)巴士16359輛，除保留少部分非純電動(dòng)車作為應(yīng)急運(yùn)力外，實(shí)現(xiàn)了全市專營(yíng)公交車輛的電動(dòng)化。近8年間，行駛路程最長(zhǎng)的比亞迪電動(dòng)巴士已經(jīng)運(yùn)行了423595公里，相當(dāng)于深圳往返寧波192次。2014-2017年，比亞迪連續(xù)四年位居純電動(dòng)大客車（長(zhǎng)度為10米及以上）全球銷量第一。

比亞迪在IGBT領(lǐng)域取得的成就讓電動(dòng)汽車的這一核心技術(shù)不再受制于人，而今IGBT4.0的推出，不僅能夠支撐比亞迪汽車在各項(xiàng)性能上領(lǐng)先，也讓中國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)有了更多底氣。