掌控核心技術 比亞迪如何打造「中國芯」

12月10日晚，比亞迪在寧波正式發布了全新一代車規級IGBT標桿性產品——比亞迪IGBT4.0。本次發布，標誌著，在IGBT領域，比亞迪已經掌握了全球領先的核心技術，為其未來在新能源汽車領域發展奠定了基礎，更是為其成為新能源汽車產業鏈供應商提供了堅實的保障。

比亞迪的「中國芯」

中國企業紛紛出海 比亞迪做到多個「零」突破

近年來，中國企業隨著自身不斷的發展，「出海」已經成為很多企業必須要面對的選擇。然而，選擇「出海」這條路，企業就將迎來一道接一道的難題。其中，企業是否掌握核心技術的控制權，成為其「出海」之路上起到決定作用的關鍵因素之一。而在新能源汽車領域，比亞迪近年來無疑在國內的「出海」大戶——2017年5月，比亞迪成功在西班牙第三大城市瓦倫西亞贏得了首個電動公交巴士訂單，標誌著中國企業在西班牙電動巴士領域做到「零」的突破。此外，比亞迪還在聖庫加特、巴達洛納、巴達霍斯等多個城市收獲電動巴士訂單，是唯一一家成功進入西班牙電動巴士市場的中國企業，市場占有率約16%。

比亞迪的突破也不只是在歐洲，2015年2月，比亞迪成為首個成功進入日本市場的中國汽車品牌。同年4月，比亞迪拿下美國加利福尼亞60輛純電動巴士訂單。同年5月，比亞迪與巴西最大巴士車身製造商馬可波羅正式簽約，在巴西生產比亞迪電動大巴。2016年3月，比亞迪獲得印度尼西亞150台電動大巴訂單，創下東南亞地區最大電動大巴訂單的記錄。

這一系的「零」突破出海，究竟比亞迪是如何做到的呢？當然是與比亞迪對核心技術的掌控所分不開的。比亞迪與其他傳統車廠不同，以科學技術為根本立足點的比亞迪，擁有其他車企所沒有的科技企業基因，從創立之初，就本著一定要掌握核心技術的理念，進行的長遠的可持續發展。

新能源汽車的關鍵技術之一——IGBT

什麼是IGBT？

IGBT為英文Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫，中文名稱為絕緣柵雙極型晶體管。是電能變換與傳輸的核心器件，俗稱電力電子裝置的「CPU」，應用於直流電壓為600V及以上的變流系統，如軌道交通、智能電網、航空太空、電動汽車與新能源裝備等領域。

IGBT是電動汽車的核心零部件之一

單就一台純電動汽車來說，IGBT約占電機驅動兄台那個成本的一半，占整車成本的7-10%，是除電池之外成本第二高的元件。整車內，包括高壓充電機、空調系統等多個電器組件均需使用到IGBT，其無疑是新能源汽車的核心技術之一，其好壞將直接影響電動車功率的釋放速度。

IGBT的產業現狀如何？

資料顯示，IGBT在未來3-5年將繼續成為制約新能源汽車行業發展的主要瓶頸之一：IGBT作為新能源汽車核心零部件，其在整車成本中的占比約5%。IGBT因技術難、投資大，與動力電池一起，被業內稱為新能源汽車核心技術的「珠穆拉瑪峰」，長期以來制約了新能源汽車的大規模商業化。

此前IGBT主要依靠進口

目前，電池產業發展較快，湧現出以比亞迪為代表的眾多國內動力電池企業，引領全球動力電池的發展，2017年國內動力電池產量達44.5GWh(數據來源：高工產研鋰電研究所(GGII) 《2017年中國動力電池產業發展報告》)，基本滿足了新能源汽車的配套要求。但大陸IGBT的發展卻嚴重滯後，中高端IGBT產能嚴重不足，長期依賴國際巨頭，導致「一芯難求」。根據世界三大電子元器件分銷商之一富昌電子（Future Electronics LTD）的統計：2018年，應用於新能源汽車的IGBT模塊的交貨周期最長已經達到52周（IGBT的交貨周期正常情況下為8-12周）。而2018-2022年全球新能源汽車產量年復合增長率達30%，但同期車規級IGBT產量的年復合增長率僅為15.7%（IGBT產業整體同期為8.2% ）。可以預見，未來幾年全球車規級IGBT市場的供應將愈加緊張。

比亞迪做了什麼？

長期以來，IGBT的核心技術始終掌握在國外廠商手里。2009年，比亞迪推出IGBT，標誌著中國在IGBT技術上做到零的突破，打破了國際巨頭的技術壟斷，對於促進大陸晶片產業以及新能源汽車產業的發展具有深遠影響。十幾年前，當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，在2003年就開始布局電動車的比亞迪就預見IGBT將會是影響電動車發展的關鍵技術，在研發團隊組建、產線建設等各方面投入重金，默默布局IGBT產業。目前，比亞迪是中國唯一一家擁有IGBT完整產業鏈的車企：包含IGBT晶片設計和製造、模組設計和製造、大功率器件測試應用平台、電源及電控等。

比亞迪IGBT4.0的成功研發

本次發布會上，比亞迪正式公布旗下IGBT4.0研發成功，其性能已經達到了全球領先水平：

晶片損耗：比亞迪 IGBT4.0產品的綜合損耗相比當前市場主流產品降低了約20%，使得整車電耗降低。以全新一代唐為例，在其他條件不變的情況下，採用比亞迪 IGBT4.0較採用當前市場主流的IGBT，百公里電耗少約3%。

溫度循環能力：IGBT4.0產品模塊的溫度循環壽命可以做到當前市場主流產品的10倍以上。

電流輸出能力：搭載IGBT4.0的V-315系列模塊在同等工況下較當前市場主流產品的電流輸出能力提升15%，支持整車具有更強的加速能力。

比亞迪IGBT4.0晶圓

比亞迪IGBT4.0的研發成功，也展現了比亞迪在晶圓、晶片等製作工藝上，也達到了行業領先的水準。資料顯示，在大規模應用的1200V車規級IGBT晶片的晶圓厚度上，比亞迪處於全球先進水平，可將晶圓厚度減薄到120um（約兩根頭髮絲直徑）；比亞迪IGBT生產環境的潔淨度要求達到最高等級的一級，即指每立方英尺（0.0283立方米）中，直徑超過0.5微米的微塵離子不能超過1個；在晶圓的產品分析中，需要用到倍率高達500,000倍的掃描電子顯微鏡進行。相比之下，2000倍的倍率就足以使困擾眾多城市於「無形」、直徑只有人類頭髮絲1/20的PM2.5細顆粒物顯露「真身」；晶圓的製造用水，標準需達到超純水（也就是幾乎去除氧和氫以外所有原子的水）。為達到這個標準，需要經過20多層淨化；為保證產品品質，晶圓生產所需的光刻機需要保持平穩。在晶圓工廠，光刻機需要放在特制的防震台上，避免路過的車輛、甚至從旁經過的人的腳步對其的影響。此外，為了防震，晶圓工廠的地基需要打到巖石層。

比亞迪IGBT4.0為新能源汽車帶來了什麼？

經過上述介紹，我們了解到比亞迪IGBT4.0無論從性能還是從工藝上，都已經達到了國際領先的標準，但在實際使用中，比亞迪IGBT4.0又帶來了什麼呢？根據現場發言人的介紹，得益於在IGBT領域的成果，比亞迪新能源車的超凡性能得以成功落地，並具有持續迭代升級的能力。

比亞迪IGBT4.0所帶來的提升

一、雙模「542」黑科技：IGBT為比亞迪提供對電流的準確、有效控制，使得比亞迪全新一代唐得以做到百公里加速4.5秒、全時電四驅、百公里油耗2升以內，從超強加速、全時電四驅、超低油耗三方面重新定義高性能汽車標準。

二、純電超凡性能：在比亞迪IGBT對電流準確、有效的控制下，比亞迪全新一代唐EV的百公里加速時間達到行業領先的4.4秒。同時，比亞迪IGBT在晶片損耗、電流輸出能力等方面的優異性能，極大提升驅動系統的工作效率，和電池等其他關鍵技術一起，將比亞迪全新一代唐EV的續航里程提升到了600公里（60KM/小時等速續航下）。

從比亞迪IGBT4.0看比亞迪的「中國芯」夢想

比亞迪是國內唯一擁有IGBT全產業鏈的車企

當然，比亞迪IGBT4.0的成功研發也只是比亞迪做到「中國芯」夢想的一小步。近年來，比亞迪取得了多項研發成功，打破了國外企業的壟斷局面。比亞迪電流傳感器，目前已成為國內車用控制領域銷量之最；率先在車內使用130萬像素星光級車規CMOS圖像傳感器；推出全球首款車規級PM2.5傳感器等等，這一系列的成績，都是比亞迪成為全球最大車規級功率半導體供應商前進的腳步。比亞迪方面表示，比亞迪立志於成為（車規級）功率半導體領域的全球主管者，並為「中國芯」的騰飛，添磚加瓦。