中國電動車晶片突破國外封鎖！為了這一天，比亞迪憋了13年大招

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看點：布局13年，比亞迪第四代IGBT問世，電動車關鍵技術中國再下一城。

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從今天開始，中國的新能源車擁有了新一代的「中國芯」。

12月10日，比亞迪在寧波發布第四代IGBT，宣布多項參數優於行業平均水平，旗下新能源車的電驅性能，將憑借這一枚自產的控制電流開關的晶片，而取得優勢性能。

並且，比亞迪將在IGBT上更進一步，明年推出新一代性能更強、基於SiC（碳化矽）的功率半導體產品。比亞迪還將對國內新能源車廠開放IGBT供應，國外半導體公司壟斷國內IGBT市場的情況，將有望打破。

「電動車CPU」跪求外國的時代，從此要開始終結了。

追趕國外先進水平比亞迪新一代IGBT面世

12月10日，寧波。國內新能源車的龍頭比亞迪，在這里為一枚晶片召開了發布會。

比亞迪宣布，他們為電動車電驅系統準備的關鍵晶片——IGBT 4.0正式面世。這枚晶片，在新能源汽車尤其是電動車上，地位如同動力電池電芯。它直接影響著車輛電機的動力輸出，和動力電池電芯一起，組成了電動車的「雙芯」。

▲比亞迪打造IGBT的晶圓

有了這枚晶片，比亞迪立下flag——IGBT4.0的誕生，將幫助中國的電動車「核心技術告別卡脖子時代」，打破國外巨頭壟斷。

那麼，比亞迪的勇氣究竟在哪里？比亞迪官方的白紙黑字已經劃好了重點。

首先，其IGBT 4.0的電流輸出能力，較市場當前主流產品高15%，更大的電流意味著更高的電機功率，以及更強的車輛加速能力。

其次，其IGBT 4.0的綜合損耗，比主流產品低20%。這意味著更高的電能利用率，以及更高的車輛續航。拿比亞迪新一代的唐舉例，搭載IGBT 4.0使其百公里電耗降低了3%。

最後，比亞迪將IGBT4.0的溫度循環壽命做到了同類主流產品的10倍以上。需要注意的是，IGBT是車載電驅系統中的易損件，提升其溫度適應性、循環壽命，可以有效地提升系統的可靠性。

總結一下比亞迪的IGBT 4.0，就是性能高、效率高、壽命長，能夠和國外產品掰手腕了。

IGBT是什麼——「新能源車電驅系統CPU」

那麼，IGBT究竟是何方神聖，引得比亞迪大張旗鼓地介紹，乃至用上了「核心技術告別卡脖子」這樣的描述？

實際上，IGBT還真就是這樣的核心技術，由於其地位之重要，又有「新能源車電驅系統CPU」之稱。

IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管，是一種主要應用於600V以上電子電力領域的功率半導體。

▲封裝好的IGBT模塊

與計算或存儲用的半導體不同，IGBT的主要作用是「開關」。它能夠支持在高電壓、高電流負載下，對電路進行每秒數萬次的開關。這種能力，使得它可以通過電路設計，被用於大電流、電壓、頻率、以及直流電與交流電的轉換。

應用在電動汽車上，它成為了驅動電機核心中的核心——電動車的電池系統能夠輸出的是總額額定的直流電，而要自由控制汽車的電機，需要功率、頻率可變、可控的交流電，此時IGBT的作用便體現了出來（反過來，電動車需要直流快充時，IGBT同樣也在大功率變電中扮演重要角色）。

電動車之所以不需要設計複雜的發動機與變速箱等機械傳統系統，IGBT的存在，可謂大功一件。

這樣的關鍵部件，也成為電動車電驅系統成本的大頭——直接占去了一半。而電驅系統在電動車整車的成本占比約為15-20%。這意味著單單是IGBT，就占去了整車成本的7-10%，因此，IGBT是新能源車產業鏈細分市場中，份額僅次於動力電池的大蛋糕。

比亞迪在日前宣布自家動力電池業務將拆分對外後，再度推出IGBT 4.0並且也將對外，意味著比亞迪在電動車產業鏈上遊最大的兩個領域，都拿到了一張硬通票。

為何又是比亞迪？13年前開始研發

需要提到的是，IGBT作為一種綜合（集成了MOSFET開關速度快與GTO耐受電壓高的優點，克服了前者耐高壓性能差、後者開關速度慢的不足）的功率半導體，其技術壁壘並不低，核心技術與市場份額此前一直掌握在美、日、德三國半導體巨頭的手中。

目前，在國內，僅有兩家「造車的」能夠打通產業鏈，做到IGBT的研發生產。其中一家，是負責造高鐵的中車，另外一家，便是比亞迪。

中車有突飛猛進的高鐵項目作為堅實的依托，不必多言，那麼比亞迪，又是如何掌握這一先進技術？

比亞迪對IGBT的研發，在十餘年前就開始了。

2003年，電池出身的比亞迪進軍汽車市場，新能源車成為其殺入的關鍵路線。2007年，比亞迪的首款新能源車——F3DM上市，當時國家面向綠色公共出行的「百城百輛」的新能源公交計劃都還未上線。

而在更早的2005年，比亞迪的IGBT研發團隊便已組建，隸屬比亞迪第六事業部。這個事業部承擔著「集成電路及功率器件的開發、整合性晶圓製造服務的生產任務」。

請注意「整合性晶圓製造服務」。在2008年，比亞迪以1.71億元的價格，收購了寧波中緯的6英寸晶圓產線。當時輿論還認為，比亞迪可能將借助中緯的晶片生產能力，基於自家的手機、電池業務發展自有的消費電子用半導體。但事實證明這更像是為車載功率半導體所作的準備。

2009年，比亞迪的第一代IGBT晶片，正式研發成功，通過了中國電器工業協會電力電子分會的科技成果鑒定。國外的技術壟斷，在此時便被比亞迪初步打破了。

▲比亞迪初代IGBT通過科技成果認證的文件

不過，國外早在上世紀80年代便開啟了對IGBT的研究生產，要在產品上追上國外先進水平，顯然需要更多時間。

因此，中途比亞迪的IGBT晶片又歷經8年，多次迭代，其間，比亞迪還與上海先進半導體在2015年達成了戰略合作，以利用後者的半導體製造技術。

終於在2017年，比亞迪的第四代IGBT研發成功、投產、裝車。

IGBT 4.0，便被用於比亞迪新一代主力車型——百公里加速時間達到4.5秒的唐。這輛車每一次狂暴的動力輸出背後，都有這枚比亞迪自研的IGBT的功勞。

▲比亞迪唐DM，百公里加速4.5秒

當然，技術是不斷進步的。此前，國外IGBT已經經歷了六次技術迭代，功率半導體基礎的材料，也從矽（Si）、砷化鎵（GaAs），進化到了碳化矽（SiC）。基於碳化矽打造的功率半導體，更能耐高溫，可以承受更高的電壓——這樣，原本耐壓能力不強的MOSFET，在用上碳化矽過後，能夠支持的電壓也能與現今車用的IGBT媲美。

而比亞迪已經研發出了基於碳化矽的MOSFET，明年便會推出搭載這一器件的電動車，車輛的電驅性能還會提升10%。往後，比亞迪計劃在其新能源車產品中，逐步用碳化矽基的功率半導體替代矽基IGBT。