昨天比亚迪在宁波开了一场发布会，没发新车，发了一款芯片。

像比亚迪这样的车企确实挺「奇葩」的，从数码 3C 的电池到汽车动力电池，再到整车制造，无所不通。

近日，比亚迪再次刷新了坊间对其公司业务的认知，比如说不声不响弄了个芯片。

这块芯片有个并不太好读的缩写 IGBT，全拼和中文名是这样的 Insulted Gte Bipolr Trnsistor，绝缘栅双极型晶体管芯片。

先交代一下，这不是比亚迪的发明，你马路上见到的新能源车上都搭载了 IGBT，但供应厂商无非就德、日、中三国那么几家。

为数不多主机厂里头自主在研发 IGBT 的，除了比亚迪，丰田算一个，其余基本都依赖英飞凌等供应商。

一般主机厂「越俎代庖」干了供应商的活儿，原因很简单，关键零部件不想被供应商「掐住」脖子，同时做到成本可控。

从手机 PC 到现在的汽车，芯片之争格外激烈，不少国产品牌喊出了「国产芯」的口号，为了这个目标，比亚迪在半导体行业已经努力了十余年。

IGBT，电动汽车的「命根子」

对于电动车而言，IGBT 直接控制驱动系统直、交流电的转换，决定了车辆的扭矩和最大输出功率等。在车内，IGBT 芯片的重要性不亚于电池电芯。

了解电车结构的人肯定知道，电车不是想象中的接电就走，电控系统格外重要，怎么高效地运用电能是考验工程师的一个重要命题。

从汽车到地铁、高铁等轨道交通等等一切用电驱动的载具中，IGBT 无处不在，具体由封装形式不同分为模块和单管，最基础的还是芯片晶圆。

很容易想象，电压越高，对于 IGBT 的要求也就更大。从车用的 600V 到轨道交通的 1100V-3000V，电流都需要 IGBT 来「驾驭」。

原理类似于喊了很多年的变频空调，在车里头，IGBT 也是通过改变电流的频率来实现电机的转速，从而输出所需的动力。

另一方面，除了能「驾驭」电流，IGBT 还需要保证能耗。众所周知，「发热」是电子元器件的致命杀手，为了保证元件能够正常运行，发热就需要散热，这也就意味着车辆需要额外的电量去维持温度。

一来二去，能量的损耗将大大影响电车的续航，所以从源头上抑制发热是关键。

无论是车辆性能还是续航表现，IGBT 都扮演了非常重要的角色。目前，几乎所有的比亚迪新能源车都搭载了自主研发的 IGBT，只能说全新一代唐 EV 百公里 4.4S 加速能力和等速 600 公里续航绝非偶然。

「造芯」很难，比亚迪发布的 IGBT 4.0 有什么特点

和所有芯片一样，IGBT 的研发制造同样设计门槛高、制造技术难、投资大。

我们来看一下官方的「硬核」科普

芯片要求：

IGBT 芯片仅有人的指甲大小，但却要在其上蚀刻十几万乃至几十万的微观结构电路，仅能在显微镜下查看。

IGBT 芯片设计难度高：IGBT 虽然是一个开关器件，但涉及到的参数多达十几个，很多参数之间是相互矛盾，需要根据应用折衷考虑。

晶圆制造工艺难度大：最主要体现在薄片加工处理上。采用最新的 1200V FS 技术的 IGBT，需要将晶圆减薄到 120um（约两根头发丝直径）的厚度，再进行 10 余道工序加工。

晶圆制造的厂房洁净度要求非常高，需要一级净化。一个零点几微米的微尘掉落在晶圆上，就会造成一颗 IGBT 芯片失效。

至于加装到车里还需要考虑到模块化等等，和数码 3C 产品「舒适」的工作环境不同，车规级芯片还要应对严苛的行车工况。

相比市面上的主流产品，比亚迪宣称自家的 IGBT 4.0 具备以下优势：

1. 电流输出能力较当前市场主流的 IGBT 高 15%，支持整车具有更强的加速能力和更大的功率输出能力。

2. 同等工况下，综合损耗较当前市场主流的 IGBT 降低了约 20%，整车电耗显著降低。

3. 温度循环寿命可以做到当前市场主流 IGBT 的 10 倍以上。

另一方面就是成本，比亚迪介绍，目前市面上主流的车载 IGBT 成本占到整车的 5% 左右，短期内还在持续上涨。通过规模化量产，比亚迪希望进一步降低成本，拉低。

目前比亚迪位于宁波的半导体工厂的月产五万片晶圆，理论上能够配备五万辆新车。按照规划，2020 年这家工厂的月产能有望做到十万片，除了自给自足外，还可以提供给其他主机厂使用。

最后一个彩蛋是，比亚迪宣布，在材料上进一步突破，有望于 2019 年推出搭载 SiC 电控的电动车。预计到 2023 年，比亚迪将在旗下的电动车中，实现 SiC 基车用功率半导体对硅基 IGBT 的全面替代，将整车性能在现有基础上再提升 10 %。

SiC 具备高耐压、低损耗、高效率的特性，是替代 Si 的第三代半导体材料

返回第一电动网首页 >