掌控核心技術(shù) 比亞迪如何打造“中國(guó)芯”

　　12月10日晚，比亞迪在寧波正式發(fā)布了全新一代車(chē)規(guī)級(jí)IGBT標(biāo)桿性產(chǎn)品——比亞迪IGBT4.0。本次發(fā)布，標(biāo)志著，在IGBT領(lǐng)域，比亞迪已經(jīng)掌握了全球領(lǐng)先的核心技術(shù)，為其未來(lái)在新能源汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，更是為其成為新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

比亞迪的“中國(guó)芯”

中國(guó)企業(yè)紛紛出海 比亞迪實(shí)現(xiàn)多個(gè)“零”突破

　　近年來(lái)，中國(guó)企業(yè)隨著自身不斷的發(fā)展，“出?！币呀?jīng)成為很多企業(yè)必須要面對(duì)的選擇。然而，選擇“出海”這條路，企業(yè)就將迎來(lái)一道接一道的難題。其中，企業(yè)是否掌握核心技術(shù)的控制權(quán)，成為其“出海”之路上起到?jīng)Q定作用的關(guān)鍵因素之一。而在新能源汽車(chē)領(lǐng)域，比亞迪近年來(lái)無(wú)疑在國(guó)內(nèi)的“出?！贝髴?hù)——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(gè)電動(dòng)公交巴士訂單，標(biāo)志著中國(guó)企業(yè)在西班牙電動(dòng)巴士領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“零”的突破。此外，比亞迪還在圣庫(kù)加特、巴達(dá)洛納、巴達(dá)霍斯等多個(gè)城市收獲電動(dòng)巴士訂單，是唯一一家成功進(jìn)入西班牙電動(dòng)巴士市場(chǎng)的中國(guó)企業(yè)，市場(chǎng)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(gè)成功進(jìn)入日本市場(chǎng)的中國(guó)汽車(chē)品牌。同年4月，比亞迪拿下美國(guó)加利福尼亞60輛純電動(dòng)巴士訂單。同年5月，比亞迪與巴西最大巴士車(chē)身制造商馬可波羅正式簽約，在巴西生產(chǎn)比亞迪電動(dòng)大巴。2016年3月，比亞迪獲得印度尼西亞150臺(tái)電動(dòng)大巴訂單，創(chuàng)下東南亞地區(qū)最大電動(dòng)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(dāng)然是與比亞迪對(duì)核心技術(shù)的掌控所分不開(kāi)的。比亞迪與其他傳統(tǒng)車(chē)廠不同，以科學(xué)技術(shù)為根本立足點(diǎn)的比亞迪，擁有其他車(chē)企所沒(méi)有的科技企業(yè)基因，從創(chuàng)立之初，就本著一定要掌握核心技術(shù)的理念，進(jìn)行的長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

新能源汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)之一——IGBT

　　什么是IGBT？

　　IGBT為英文Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫(xiě)，中文名稱(chēng)為絕緣柵雙極型晶體管。是電能變換與傳輸?shù)暮诵钠骷追Q(chēng)電力電子裝置的“CPU”，應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)，如軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車(chē)與新能源裝備等領(lǐng)域。

IGBT是電動(dòng)汽車(chē)的核心零部件之一

　　單就一臺(tái)純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，IGBT約占電機(jī)驅(qū)動(dòng)兄臺(tái)那個(gè)成本的一半，占整車(chē)成本的7-10%，是除電池之外成本第二高的元件。整車(chē)內(nèi)，包括高壓充電機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)等多個(gè)電器組件均需使用到IGBT，其無(wú)疑是新能源汽車(chē)的核心技術(shù)之一，其好壞將直接影響電動(dòng)車(chē)功率的釋放速度。

　　IGBT的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀如何？

　　資料顯示，IGBT在未來(lái)3-5年將繼續(xù)成為制約新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸之一：IGBT作為新能源汽車(chē)核心零部件，其在整車(chē)成本中的占比約5%。IGBT因技術(shù)難、投資大，與動(dòng)力電池一起，被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為新能源汽車(chē)核心技術(shù)的“珠穆拉瑪峰”，長(zhǎng)期以來(lái)制約了新能源汽車(chē)的大規(guī)模商業(yè)化。

此前IGBT主要依靠進(jìn)口

　　目前，電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，涌現(xiàn)出以比亞迪為代表的眾多國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)，引領(lǐng)全球動(dòng)力電池的發(fā)展，2017年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)量達(dá)44.5GWh(數(shù)據(jù)來(lái)源：高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII) 《2017年中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》)，基本滿(mǎn)足了新能源汽車(chē)的配套要求。但我國(guó)IGBT的發(fā)展卻嚴(yán)重滯后，中高端IGBT產(chǎn)能?chē)?yán)重不足，長(zhǎng)期依賴(lài)國(guó)際巨頭，導(dǎo)致“一芯難求”。根據(jù)世界三大電子元器件分銷(xiāo)商之一富昌電子（Future Electronics LTD）的統(tǒng)計(jì)：2018年，應(yīng)用于新能源汽車(chē)的IGBT模塊的交貨周期最長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)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(chē)產(chǎn)量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)30%，但同期車(chē)規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)量的年復(fù)合增長(zhǎng)率僅為15.7%（IGBT產(chǎn)業(yè)整體同期為8.2% ）?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)幾年全球車(chē)規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)的供應(yīng)將愈加緊張。

　　比亞迪做了什么？

　　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。2009年，比亞迪推出IGBT，標(biāo)志著中國(guó)在IGBT技術(shù)上實(shí)現(xiàn)零的突破，打破了國(guó)際巨頭的技術(shù)壟斷，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)以及新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。十幾年前，當(dāng)外界還不看好電動(dòng)車(chē)的前景、甚至對(duì)IGBT還不太了解的情況下，在2003年就開(kāi)始布局電動(dòng)車(chē)的比亞迪就預(yù)見(jiàn)IGBT將會(huì)是影響電動(dòng)車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，在研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建、產(chǎn)線建設(shè)等各方面投入重金，默默布局IGBT產(chǎn)業(yè)。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(chē)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IGBT4.0的成功研發(fā)

　　本次發(fā)布會(huì)上，比亞迪正式公布旗下IGBT4.0研發(fā)成功，其性能已經(jīng)達(dá)到了全球領(lǐng)先水平：

　　芯片損耗：比亞迪 IGBT4.0產(chǎn)品的綜合損耗相比當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品降低了約20%，使得整車(chē)電耗降低。以全新一代唐為例，在其他條件不變的情況下，采用比亞迪 IGBT4.0較采用當(dāng)前市場(chǎng)主流的IGBT，百公里電耗少約3%。

　　溫度循環(huán)能力：IGBT4.0產(chǎn)品模塊的溫度循環(huán)壽命可以做到當(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)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(dāng)前市場(chǎng)主流產(chǎn)品的電流輸出能力提升15%，支持整車(chē)具有更強(qiáng)的加速能力。

比亞迪IGBT4.0晶圓

　　比亞迪IGBT4.0的研發(fā)成功，也展現(xiàn)了比亞迪在晶圓、芯片等制作工藝上，也達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先的水準(zhǔn)。資料顯示，在大規(guī)模應(yīng)用的1200V車(chē)規(guī)級(jí)IGBT芯片的晶圓厚度上，比亞迪處于全球先進(jìn)水平，可將晶圓厚度減薄到120um（約兩根頭發(fā)絲直徑）；比亞迪IGBT生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度要求達(dá)到最高等級(jí)的一級(jí)，即指每立方英尺（0.0283立方米）中，直徑超過(guò)0.5微米的微塵離子不能超過(guò)1個(gè)；在晶圓的產(chǎn)品分析中，需要用到倍率高達(dá)500,000倍的掃描電子顯微鏡進(jìn)行。相比之下，2000倍的倍率就足以使困擾眾多城市于“無(wú)形”、直徑只有人類(lèi)頭發(fā)絲1/20的PM2.5細(xì)顆粒物顯露“真身”；晶圓的制造用水，標(biāo)準(zhǔn)需達(dá)到超純水（也就是幾乎去除氧和氫以外所有原子的水）。為達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，需要經(jīng)過(guò)20多層凈化；為保證產(chǎn)品品質(zhì)，晶圓生產(chǎn)所需的光刻機(jī)需要保持平穩(wěn)。在晶圓工廠，光刻機(jī)需要放在特制的防震臺(tái)上，避免路過(guò)的車(chē)輛、甚至從旁經(jīng)過(guò)的人的腳步對(duì)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(chē)帶來(lái)了什么？

　　經(jīng)過(guò)上述介紹，我們了解到比亞迪IGBT4.0無(wú)論從性能還是從工藝上，都已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先的標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際使用中，比亞迪IGBT4.0又帶來(lái)了什么呢？根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言人的介紹，得益于在IGBT領(lǐng)域的成果，比亞迪新能源車(chē)的超凡性能得以成功落地，并具有持續(xù)迭代升級(jí)的能力。

比亞迪IGBT4.0所帶來(lái)的提升

　　一、雙模“542”黑科技：IGBT為比亞迪提供對(duì)電流的準(zhǔn)確、有效控制，使得比亞迪全新一代唐得以實(shí)現(xiàn)百公里加速4.5秒、全時(shí)電四驅(qū)、百公里油耗2升以?xún)?nèi)，從超強(qiáng)加速、全時(shí)電四驅(qū)、超低油耗三方面重新定義高性能汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)。

　　二、純電超凡性能：在比亞迪IGBT對(duì)電流準(zhǔn)確、有效的控制下，比亞迪全新一代唐EV的百公里加速時(shí)間達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先的4.4秒。同時(shí)，比亞迪IGBT在芯片損耗、電流輸出能力等方面的優(yōu)異性能，極大提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作效率，和電池等其他關(guān)鍵技術(shù)一起，將比亞迪全新一代唐EV的續(xù)航里程提升到了600公里（60KM/小時(shí)等速續(xù)航下）。

從比亞迪IGBT4.0看比亞迪的“中國(guó)芯”夢(mèng)想

比亞迪是國(guó)內(nèi)唯一擁有IGBT全產(chǎn)業(yè)鏈的車(chē)企

　　當(dāng)然，比亞迪IGBT4.0的成功研發(fā)也只是比亞迪實(shí)現(xiàn)“中國(guó)芯”夢(mèng)想的一小步。近年來(lái)，比亞迪取得了多項(xiàng)研發(fā)成功，打破了國(guó)外企業(yè)的壟斷局面。比亞迪電流傳感器，目前已成為國(guó)內(nèi)車(chē)用控制領(lǐng)域銷(xiāo)量之最；率先在車(chē)內(nèi)使用130萬(wàn)像素星光級(jí)車(chē)規(guī)CMOS圖像傳感器；推出全球首款車(chē)規(guī)級(jí)PM2.5傳感器等等，這一系列的成績(jī)，都是比亞迪成為全球最大車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體供應(yīng)商前進(jìn)的腳步。比亞迪方面表示，比亞迪立志于成為（車(chē)規(guī)級(jí)）功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，并為“中國(guó)芯”的騰飛，添磚加瓦。 

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