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掌握核心技术!比亚迪 IGBT 技术解析

2018-12-11 08:20 来源: 网通社汽车频道

掌握核心技术!比亚迪 IGBT 技术解析

我们一直在强调 " 核心技术一定要掌握在自己手里。" 这是不管任何领域都在积极追求的目标,也是企业发展的重中之重。在汽车领域,尤其是电气时代即将来临的今天,越来越多的品牌开始研制自己的电动车型,越来越多的电动车相关技术进入了我们的视野,今天我们要说的 IGBT 就是电动车领域比较重要的一项技术。对了,值得一提的是,目前汽车领域所用的 IGBT 已经被比亚迪攻克,并掌握了核心技术。

为了我们的文章能让您看懂,或者看起来更方便理解,我们用几个问答的形式来进行。

一,IGBT 是什么?作用是什么?

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 的作用是交流电和直流电的转换,同时 IGBT 还承担了电压高低转换的功能。外界充电的时候是交流电,需要通过 IGBT 转变成直流电然后给电池,同时要把 220V 电压转换成适当的电压后才能给电池组充电;电池放电的时候,通过 IGBT 把直流电转变成交流电机使用的交流电,同时起到对交流电机的变频控制,当然变压是必不可少的。

掌握核心技术!比亚迪 IGBT 技术解析

比亚迪车规级 IGBT 模组

是不是感觉说了这么多还是没懂这个东西到底有什么用?总结几句话:IGBT 是功率半导体器件,可以说是电动车的核心技术之一 ,IGBT 的好坏直接影响电动车功率的释放速度以及节能等相关性能。

二,IGBT 到底有多重要?

在一台纯电动车中,IGBT 约占电机驱动系统成本的一半,而电机驱动系统占整车成本的 15-20%,也就是说 IGBT 占整车成本的 7-10%,是除电池之外成本第二高的元件,也决定了整车的能源效率。而且除电驱动系统外,整车包括高压充电机、空调系统等多个电气组件均需使用到 IGBT。

掌握核心技术!比亚迪 IGBT 技术解析

如果还不能理解 IGBT 有多重要,那么我们就来举例说明,一台特斯拉 Model X 使用 132 个 IGBT 管,由英飞凌公司提供。其中后电机为 96 个,前电机为 36 个,每个单管的价格大约为 4-5 美元,合计大约需 650 美元。

三,世界上有多少地方在生产 IGBT?比亚迪生产了 IGBT 有什么特殊意义么?

有的朋友可能会问了,比亚迪掌握了这个核心技术为什么值得编辑单独拿出来说呢?下面的这些内容您可能会找到答案。

2017 年全球电动车销量大约 500 万辆,共消耗了大约 18 亿美元的 IGBT 管,平均每辆车大约为 450 美元。目前我国每年使用的 IGBT,90% 依赖进口。国际上主要的生产商是 " 西门子、英飞凌、仙童、三菱、富士、东芝 " 这些老牌大厂。而其中的 " 高压大功率 IGBT" 更是电动车动力系统核心中的核心,国内目前能够量产高压大功率 IGBT 芯片并用于车辆生产的企业,只有两家:中国中车(高铁)和比亚迪!

掌握核心技术!比亚迪 IGBT 技术解析

能有这样的突破也离不开我国电动车的发展,在政策驱动下我国新能源汽车及充电桩市场进入爆发期,中国 IGBT 产业在国家政策及重大项目的推动及市场牵引下加快了国产化的进程,目前已形成了 IDM 模式和代工模式的 IGBT 完整产业链。国内厂商不仅实现了技术突破,而且成功把国产化 IGBT 应用在新能源汽车中。而这里说的国内厂商,最重要的一家就是比亚迪。

所以,您知道为什么我会把比亚迪单拿出来说了么?比亚迪和国内的一些厂商成功的打破了这一领域的垄断,实现了国产化。

四,比亚迪的 IGBT 好不好?达到了什么程度?

既然说比亚迪的 IGBT 技术打破了国外品牌的垄断,那么国产的零件质量如何?会不会仅仅是拥有了技术,而质量和水平还不能满足我们的需求?

掌握核心技术!比亚迪 IGBT 技术解析

如果说 2009 年的时候我们 IGBT 技术刚刚开始着手研发,那么经过十几年的技术积累,我们现有的 IGBT 技术已经相当成熟和先进了,2017 年比亚迪使用的 IGBT2.5 代产品在性能上和同类竞品差距已经在逐渐缩小,而即将要量产的比亚迪 IGBT4.0 产品已经超越了国外同类产品,达到了世界先进水平。

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