掌控核心技术 比亚迪如何打造“中国芯”

　　12月10日晚，比亚迪在宁波正式发布了全新一代车规级IGBT标杆性产品——比亚迪IGBT4.0。本次发布，标志着，在IGBT领域，比亚迪已经掌握了全球领先的核心技术，为其未来在新能源汽车领域发展奠定了基础，更是为其成为新能源汽车产业链供应商提供了坚实的保障。

比亚迪的“中国芯”

中国企业纷纷出海 比亚迪实现多个“零”突破

　　近年来，中国企业随着自身不断的发展，“出海”已经成为很多企业必须要面对的选择。然而，选择“出海”这条路，企业就将迎来一道接一道的难题。其中，企业是否掌握核心技术的控制权，成为其“出海”之路上起到决定作用的关键因素之一。而在新能源汽车领域，比亚迪近年来无疑在国内的“出海”大户——2017年5月，比亚迪成功在西班牙第三大城市瓦伦西亚赢得了首个电动公交巴士订单，标志着中国企业在西班牙电动巴士领域实现“零”的突破。此外，比亚迪还在圣库加特、巴达洛纳、巴达霍斯等多个城市收获电动巴士订单，是唯一一家成功进入西班牙电动巴士市场的中国企业，市场占有率约16%。

　　比亚迪的突破也不只是在欧洲，2015年2月，比亚迪成为首个成功进入日本市场的中国汽车品牌。同年4月，比亚迪拿下美国加利福尼亚60辆纯电动巴士订单。同年5月，比亚迪与巴西最大巴士车身制造商马可波罗正式签约，在巴西生产比亚迪电动大巴。2016年3月，比亚迪获得印度尼西亚150台电动大巴订单，创下东南亚地区最大电动大巴订单的记录。

　　这一系的“零”突破出海，究竟比亚迪是如何做到的呢？当然是与比亚迪对核心技术的掌控所分不开的。比亚迪与其他传统车厂不同，以科学技术为根本立足点的比亚迪，拥有其他车企所没有的科技企业基因，从创立之初，就本着一定要掌握核心技术的理念，进行的长远的可持续发展。

新能源汽车的关键技术之一——IGBT

　　什么是IGBT？

　　IGBT为英文Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写，中文名称为绝缘栅双极型晶体管。是电能变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，应用于直流电压为600V及以上的变流系统，如轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域。

IGBT是电动汽车的核心零部件之一

　　单就一台纯电动汽车来说，IGBT约占电机驱动兄台那个成本的一半，占整车成本的7-10%，是除电池之外成本第二高的元件。整车内，包括高压充电机、空调系统等多个电器组件均需使用到IGBT，其无疑是新能源汽车的核心技术之一，其好坏将直接影响电动车功率的释放速度。

　　IGBT的产业现状如何？

　　资料显示，IGBT在未来3-5年将继续成为制约新能源汽车行业发展的主要瓶颈之一：IGBT作为新能源汽车核心零部件，其在整车成本中的占比约5%。IGBT因技术难、投资大，与动力电池一起，被业内称为新能源汽车核心技术的“珠穆拉玛峰”，长期以来制约了新能源汽车的大规模商业化。

此前IGBT主要依靠进口

　　目前，电池产业发展较快，涌现出以比亚迪为代表的众多国内动力电池企业，引领全球动力电池的发展，2017年国内动力电池产量达44.5GWh(数据来源：高工产研锂电研究所(GGII) 《2017年中国动力电池产业发展报告》)，基本满足了新能源汽车的配套要求。但我国IGBT的发展却严重滞后，中高端IGBT产能严重不足，长期依赖国际巨头，导致“一芯难求”。根据世界三大电子元器件分销商之一富昌电子（Future Electronics LTD）的统计：2018年，应用于新能源汽车的IGBT模块的交货周期最长已经达到52周（IGBT的交货周期正常情况下为8-12周）。而2018-2022年全球新能源汽车产量年复合增长率达30%，但同期车规级IGBT产量的年复合增长率仅为15.7%（IGBT产业整体同期为8.2% ）。可以预见，未来几年全球车规级IGBT市场的供应将愈加紧张。

　　比亚迪做了什么？

　　长期以来，IGBT的核心技术始终掌握在国外厂商手里。2009年，比亚迪推出IGBT，标志着中国在IGBT技术上实现零的突破，打破了国际巨头的技术垄断，对于促进我国芯片产业以及新能源汽车产业的发展具有深远影响。十几年前，当外界还不看好电动车的前景、甚至对IGBT还不太了解的情况下，在2003年就开始布局电动车的比亚迪就预见IGBT将会是影响电动车发展的关键技术，在研发团队组建、产线建设等各方面投入重金，默默布局IGBT产业。目前，比亚迪是中国唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企：包含IGBT芯片设计和制造、模组设计和制造、大功率器件测试应用平台、电源及电控等。

比亚迪IGBT4.0的成功研发

　　本次发布会上，比亚迪正式公布旗下IGBT4.0研发成功，其性能已经达到了全球领先水平：

　　芯片损耗：比亚迪 IGBT4.0产品的综合损耗相比当前市场主流产品降低了约20%，使得整车电耗降低。以全新一代唐为例，在其他条件不变的情况下，采用比亚迪 IGBT4.0较采用当前市场主流的IGBT，百公里电耗少约3%。

　　温度循环能力：IGBT4.0产品模块的温度循环寿命可以做到当前市场主流产品的10倍以上。

　　电流输出能力：搭载IGBT4.0的V-315系列模块在同等工况下较当前市场主流产品的电流输出能力提升15%，支持整车具有更强的加速能力。

比亚迪IGBT4.0晶圆

　　比亚迪IGBT4.0的研发成功，也展现了比亚迪在晶圆、芯片等制作工艺上，也达到了行业领先的水准。资料显示，在大规模应用的1200V车规级IGBT芯片的晶圆厚度上，比亚迪处于全球先进水平，可将晶圆厚度减薄到120um（约两根头发丝直径）；比亚迪IGBT生产环境的洁净度要求达到最高等级的一级，即指每立方英尺（0.0283立方米）中，直径超过0.5微米的微尘离子不能超过1个；在晶圆的产品分析中，需要用到倍率高达500,000倍的扫描电子显微镜进行。相比之下，2000倍的倍率就足以使困扰众多城市于“无形”、直径只有人类头发丝1/20的PM2.5细颗粒物显露“真身”；晶圆的制造用水，标准需达到超纯水（也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水）。为达到这个标准，需要经过20多层净化；为保证产品品质，晶圆生产所需的光刻机需要保持平稳。在晶圆工厂，光刻机需要放在特制的防震台上，避免路过的车辆、甚至从旁经过的人的脚步对其的影响。此外，为了防震，晶圆工厂的地基需要打到岩石层。

比亚迪IGBT4.0为新能源汽车带来了什么？

　　经过上述介绍，我们了解到比亚迪IGBT4.0无论从性能还是从工艺上，都已经达到了国际领先的标准，但在实际使用中，比亚迪IGBT4.0又带来了什么呢？根据现场发言人的介绍，得益于在IGBT领域的成果，比亚迪新能源车的超凡性能得以成功落地，并具有持续迭代升级的能力。

比亚迪IGBT4.0所带来的提升

　　一、双模“542”黑科技：IGBT为比亚迪提供对电流的准确、有效控制，使得比亚迪全新一代唐得以实现百公里加速4.5秒、全时电四驱、百公里油耗2升以内，从超强加速、全时电四驱、超低油耗三方面重新定义高性能汽车标准。

　　二、纯电超凡性能：在比亚迪IGBT对电流准确、有效的控制下，比亚迪全新一代唐EV的百公里加速时间达到行业领先的4.4秒。同时，比亚迪IGBT在芯片损耗、电流输出能力等方面的优异性能，极大提升驱动系统的工作效率，和电池等其他关键技术一起，将比亚迪全新一代唐EV的续航里程提升到了600公里（60KM/小时等速续航下）。

从比亚迪IGBT4.0看比亚迪的“中国芯”梦想

比亚迪是国内唯一拥有IGBT全产业链的车企

　　当然，比亚迪IGBT4.0的成功研发也只是比亚迪实现“中国芯”梦想的一小步。近年来，比亚迪取得了多项研发成功，打破了国外企业的垄断局面。比亚迪电流传感器，目前已成为国内车用控制领域销量之最；率先在车内使用130万像素星光级车规CMOS图像传感器；推出全球首款车规级PM2.5传感器等等，这一系列的成绩，都是比亚迪成为全球最大车规级功率半导体供应商前进的脚步。比亚迪方面表示，比亚迪立志于成为（车规级）功率半导体领域的全球领导者，并为“中国芯”的腾飞，添砖加瓦。