國內廠商深耕IGBT 新能源汽車有望裝上“中國芯”

科技新聞來源：人民網 2018年12月14日 13:16 A-A+
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　　人民網北京12月14日電 （栗翹楚）IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，“絕緣柵雙極型晶體管”）是一種大功率的電力電子器件，是能源轉換與傳輸的核心器件。採用IGBT進行功率變換，能夠提高用電效率和質量，具有高效節能和綠色環保的特點，是解決能源短缺問題和降低碳排放的關鍵支撐技術。

　　小到閃光燈、微波爐，大到風力發電、動車高鐵，IGBT的應用範圍十分廣泛。作為新能源汽車最核心的技術之一，IGBT因技術難、投資大，與動力電池一樣，被業內稱為新能源汽車核心技術的“珠穆拉瑪峰”，長期以來成為制約新能源汽車的大規模商業化的一道“瓶頸”。

　　而與此相關的現狀是，在國內市場，中高端IGBT産能嚴重不足，長期依賴國際巨頭，導致“一芯難求”。而隨著以比亞迪為代表的本土新能源汽車廠商在IGBT領域實現技術的突破，中國的新能源汽車配套産業格局正在悄然生變。

　　國外巨頭壟斷下的IGBT

　　隨著能源危機、氣候變化和環境污染的加劇，世界各主要國家都推出新能源汽車的發展計劃，電動化將成為汽車歷史最大的變革。中國是最早大規模推廣新能源汽車的國家，憑藉先發優勢，市場規模、産業配套等，中國誕生了一批極具競爭力的新能源汽車民族品牌。

　　日前由工信部發佈的《2018年11月汽車工業經濟運行情況》顯示，1－11月，汽車産銷分別完成2532.5萬輛和2542萬輛，同比分別下降2.6%和1.7%。而與此形成鮮明對比的是，新能源汽車的銷量則迅猛增長，1－11月，新能源汽車産銷分別完成105.4萬輛和103萬輛，同比分別增長63.6%和68%。其中，純電動汽車産銷分別完成80.7萬輛和79.1萬輛，同比分別增長50.3%和55.7%；插電式混合動力汽車産銷分別為24.7萬輛和23.9萬輛，同比分別增長130.3%和127.6%。

　　但在市場的另一面，中國IGBT市場90%的份額掌握在英飛淩、三菱等海外巨頭手中。由於外資巨頭掌握著IGBT的核心技術和定價權，這在一定程度上，成為中國新能源汽車産業實現規模化發展的一大障礙。

　　因此，實現本土廠商IGBT技術上的突破，一定程度上破除國外企業 壟斷局面，對中國新能源汽車發展意義重大，但這絕非易事。

　　本土企業尋求突圍

　　與工業級IGBT相比，IGBT在電動汽車領域的應用則面臨更多的挑戰。一方面，汽車的大眾消費屬性，對IGBT的壽命要求比較高（設計壽命在20年以上），需要滿足使用壽命內數十萬次甚至百萬次的功率循環要求。另一方面，汽車面臨著更為複雜的適用工況，需頻繁啟停、爬坡涉水、經歷不同路況和環境溫度等，高溫、高濕、高振動對IGBT是極為嚴苛的考驗，對裝配體積和散熱效率的要求都非常嚴格。

　　儘管困難重重，但從2003年開始，就在外界還不看好電動車的前景、甚至對IGBT還不太了解的情況下，以比亞迪為代表的本土新能源汽車企業已事先預見它將會是影響電動車發展的關鍵技術，先後在研發團隊組建、産線建設等各方面投入重金，默默佈局。

　　以比亞迪為例，2009年9月，比亞迪IGBT芯片成功通過中國電器工業協會電力電子分會組織的科技成果鑒定，標誌著中國在IGBT芯片技術上實現零的突破，打破了國際巨頭的技術壟斷。

　　關鍵技術的突破並不是一日之功，而是靠長遠佈局和多年的經驗積累。目前，比亞迪研發出全新的車規級産品IGBT4.0，其芯片損耗、模塊溫度循環能力、電流輸出能力等關鍵指標上，比亞迪IGBT4.0産品達到全球領先水平。

　　國內廠商共同逐力IGBT

　　“在這項技術上，我們終於不再受制於人”比亞迪第六事業部兼太陽能事業部總經理陳剛表示，如今我們也能自主生産自己的“中國芯”，打破國外長期的壟斷。

　　除新能源汽車外，比亞迪IGBT模塊還廣泛應用於包括工業設備、家電、太陽能逆變等行業在內的各類電力電子設備中，主要客戶包括博世力士樂、松下、OTC（日本）、美的、時代焊機等。

　　但國內這一市場遠未飽和。2017年，工業和信息化部、國家發展改革委、科技部聯合發佈《汽車産業中長期發展規劃》中指出，2020年單年，新能源汽車年産銷達到200萬輛，到2025年單年，新能源汽車佔汽車産銷（3500萬量）20%以上，即700萬輛以上。在這樣的背景下，主要依賴進口的中國，車規級IGBT的缺貨情況或將較全球市場更甚。

　　面對機遇，以比亞迪為代表的國內IGBT供貨商，仍在技術日趨成熟的基礎商繼續深耕。據比亞迪相關負責人介紹，下一步，公司還將佈局第三代半導體材料SiC（碳化硅），有望于2019年將推出搭載SiC電控的電動車，預計2023年採用SiC基半導體全面替代硅基半導體（如硅基IGBT），引領下一代電動車芯片變革。未來，還將會在成為（車規級）功率半導體領域持續發力，為“中國芯”騰飛添磚加瓦。