IGBT占電動汽車的成本
Ⅰ 電動車最怕缺什麼晶元,TA也會被老外「卡脖子」嗎
「很遺憾,在半導體製造方面,華為只是做了晶元的設計,沒搞晶元的製造。」三個月前,在中國信息化百人會2020年峰會上,華為消費者業務CEO余承東表示,由於美國的制裁,華為麒麟高端晶元在9月15日之後無法製造。
南北大眾的晶元短缺停產消息,讓「晶元短缺」情況再次進入公眾的視野,雖然說這件事與華為晶元斷供存在明顯區別,但是也暴露出當前國內自主晶元研發不足的嚴重問題。汽車大國和汽車強國,看上去就一字之差,但從各類晶元絕大部分都需要進口來看,就知道這背後的技術差距並非一朝一夕。
隨著電動化和智能化大潮的興起,未來國內新能源汽車市場對晶元尤其是高端晶元的需求只會越來越大。中國車企要想不被別人卡脖子,就必須要自主掌握晶元的研發、設計和生產的能力。這樣才成真正意義上做到「彎道超車」。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
Ⅱ 電動車里的IGBT是什麼,比亞迪在這方面做得如何
這么說吧,凡是涉及到核心的技術最好是自己開發,如果依賴進口萬一人家不賣給你那豈不是被人完全遏制住?現在隨著IGBT產品量產,中國已經可以和歐洲、日本三分天下了。
Ⅲ 電動汽車上的逆變器是什麼
新能源汽車有別於傳統燃油車最核心的技術就是「三電」——電驅,電池,電控。其中逆變器這個器件在電動汽車領域已經變得舉足輕重,沒有它電動車根本跑不起來,並且逆變器的性能直接影響著電動車的價格,那麼這個小東西到底是干什麼用的,下面就了解一下。
先普及一下三電和DC、AC的基礎知識:
其中,電驅由三部分構成:傳動機構、電機、逆變器。
簡單介紹一下AC、DC:
交流電AC的特點:大小和方向都發生周期性變化。交流電在生活民用電壓220V、通用工業電壓380V,都屬於危險電壓。它的最基本的形式是正弦電流,我國交流電供電的標准頻率規定為50Hz。
直流電DC的特點:方向不隨時間發生改變。直流電一般被廣泛使用於手電筒(干電池)、手機(鋰電池)等各類生活小電器等。干電池(1.5V)、鋰電池、蓄電池等被稱之為直流電源,都低於24V。
我們想要真正了解逆變器的作用,就得先知道車載動力電池的原理。
新能源汽車能夠跑起來是因為電機帶動了車輪,而電機的電量來自於電池,但動力電池是以直流電存儲,電機使用的是交流電。交流電機必須依靠正弦波交流電才能驅動旋轉。但車載動力電池能夠輸出的是直流電,逆變器的作用就是把直流電轉換成正弦波交流電,並且它還控制著交流電機的轉速和扭矩。所以,要想把DC轉變AC運轉,就要靠逆變器。
所以,對於配備交流感應電機的電動車,必須通過逆變器,把電池包輸出的高壓直流電轉換成可控制幅值和頻率的正弦波交流電,才能驅動車輛行駛。
正弦波的獲得是通過方波演變而來的。首先了解一下方波的形成。請看電路圖,這個神奇的電路叫做Full Bridge Inverter,全橋逆變電路。它的結構很簡單,由四個開關(S1-S4)組成。A和B為電路輸出端的正負極。
通過開關控制,電流的流向發生了逆轉,通過不斷閉合開關,方型交流電就產生了。我們日常的家用220V電源頻率為50Hz這就意味著每分鍾需要開關100次。如此高的頻率沒有人能控製得了,所以需要接入場效應管,例如IGBT或MOSFET,這個電子元件可以實現每分鍾上千次的開關。
通過場效應管的開關控制,可以獲得我們所需要的方波,但我們要的是正弦波。這里就涉及到了一個技術名詞——脈寬調制。
當前,我們已經按照固定的頻率開閉開關形成了方波,如果將開關的頻率在需要更大的地方產生更大的脈沖…如下圖。
試想一下,如果我們對單位時間的脈沖求得平均值,它就會變成?
這是一條很接近與正弦曲線的圖形,脈沖越精確,切換的頻率越高,所得的曲線就越光滑。我們可以通過比較器進行對脈沖串的調制就能獲得平滑的正弦波曲線。
還有一種方法叫做重電壓逆變技術——在電路當中增加電容和電感的方式用於平滑曲線。電容用於平滑電壓曲線,電感用於平滑電流曲線。就好比在電路上增加了一個小容量的水庫(二級緩存),電容就相當於一個可以瞬間充放電的電池,它能吸收電壓脈沖,讓輸出曲線變得平滑。以上所說的只有一組電壓就能實現正弦波的輸出,如果用多組電壓進行調制,就能獲得精度更高的正弦波曲線,並且控制精度也更加精準。這種方法多用於風力發電機或電動汽車。
簡單來說,逆變器(Power Inverter)是一種能夠將 DC12V直流電轉換為和市電相同的 AC220V交流電,供一般電器使用,是一種方便的車用電源轉換器。若一台電動汽車的逆變器能支持較高電壓,則相應的電壓充電流較大,功率較大,這意味著同樣電流進行充電,充電功率可以等比例放大,即充電時間會縮短。
若提高逆變器的支持電壓,則相應的充電時逆變器產生的熱量會變多,那麼就需要解決逆變器中IGBT模塊的散熱問題,這是提高充電效率的關鍵問題,目前日本豐田對此研究較深入,例如其加硅碳技術的應用。
此外,逆變器性能的好壞直接決定電機的性能表現,也是各大新能源汽車企業的核心技術。所以逆變器技術的掌握和突破就如同燃油車時代的變速箱技術一樣,將會成為新能源汽車產品的核心技術。隨著新一代半導體功率器件的發展,可以看出,IGBT和SiC是未來電機控制系統和充電樁的主力干將。
IGBT在電力驅動系統中屬於逆變器模塊,將動力電池的直流電逆變成交流電提供給驅動電動機。它約佔新能源汽車電機驅動系統及車載充電系統成本的40%,其性能直接決定了整車的能源利用率。
SiC功率器件的損耗是Si器件的50%左右,主要用於實現電動車逆變器等驅動系統的小量輕化。
一提到純電動汽車,大多數人第一反應都是特斯拉,尤其是最近特斯拉的頻繁動作,讓其知名度變得更高,那麼特斯拉到底好在哪,為什麼就是比國產純電動汽車受歡迎?下面的視頻介紹了特斯拉的充電原理,一起學習一下。
10:23
Ⅳ 它是高鐵最核心的部件!也把握著新能源行業的命脈!
大家好,我是電動車公社的社長。
說到高鐵,相信大家的第一印象,都是又快、又穩、又安全,坐實了世界第一的名號。
從北京去上海,1200公里自駕要十幾個小時,但高鐵卻只要4個半小時。
如果考一考大家,高鐵的核心部件是什麼,相信很多人都想像不到。
既不是能讓列車達到350km/h極速、功率上萬千瓦的電機組,也不是能夠源源不斷提供電力的高鐵輸電線路網,而是只有我們指甲大小的IGBT晶元!
簡單來說,高鐵的加速快慢、最高時速多少、電耗高低、能不能瞬間起跑、能不能舒適行駛、能不能穩定停車,都要看這塊小小的IGBT。
然而,自從1988年第一代IGBT晶元誕生以來,其製造的核心技術就一直牢牢掌握在英飛凌、三菱等海外巨頭手裡。即使是國家級別的高鐵列車組,也不得不斥巨資對外采購。
就拿08年來說,隨著「基建狂魔」迅速把高鐵鋪設到全國每一個角落,一趟8節車廂的列車就需要152個晶元,成本高達200萬元。
每年10萬個晶元的需求,四捨五入就是13個億!
就拿日本三菱來說,單是壟斷了中國高鐵的肥單,就已經賺得盆滿缽滿,甚至戰略性地放棄了2500伏的低壓市場。反正有中國養著,有恃無恐。
那麼,這個小小的零件,到底是什麼來頭?
這個高鐵同款的核心部件,又會對新能源行業產生怎樣的影響?
今天,社長就來和大家簡單聊一聊IGBT的事情。
01.IGBT,是什麼來頭?
IGBT,學名絕緣柵雙極型晶體管,是一種復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。
是不是有點聽不懂了?沒關系,聽社長給大家解釋:
我們知道,金屬導電性能比較好,屬於導體;陶瓷、塑料導電性能不好,屬於絕緣體。
導電性能介於二者之間的材料,就是半導體了。
如果能夠人為地控制半導體的導電性能,就能在日常生活中發揮想像不到的作用!
咱們今天的主角IGBT,就是這樣一種導電性可控的半導體。
簡單來說,IGBT就是一個控制電路非通即斷的開關。
它導通的時候,可以承受幾十到幾百安培的電流;
它關斷的時候,可以承受幾百至幾千伏特的電壓。
而IGBT最大的特點,就是在這個級別的電流和電壓下,一秒鍾可以開關近萬次(10kHz)!
只要通過脈寬調制,就能輕松地把輸入的電流變成人們所需頻率的交流電!
這個電,就可以用來驅動高鐵的交流電機了。並且,還能通過改變交流電的頻率來改變電機的轉速,從而達到為高鐵變速的目的。是不是很神奇?
IGBT,就是這樣一種負責能源轉換與傳輸的核心器件,因此也被稱為電力電子裝置的「CPU」。
所以,IGBT被列入位居「十二五」期間國家16個重大技術突破專項中的第二位,也就不足為奇了。
02.對一台新能源車來說,IGBT能有多重要?
和高鐵一樣,IGBT也一樣是新能源車上除了電池之外,最核心的零部件。
這一點,從成本上就能看出來:
除了動力電池之外,一台新能源車製造成本第二高的零部件,就是IGBT。
作為電機驅動系統的核心,IGBT的成本,要佔到整車製造成本的將近10%!
就更不用說,直流充電樁30%的原材料成本,都要交給IGBT這個燒錢大戶了。
IGBT能夠把電池輸出的大功率直流電逆變成交流電,提供給交流電機,並通過變頻、變壓改變交流電機的轉速,從而精準地改變車輛行駛的速度和加速能力。
在用交流充電樁充電的時候,也同樣需要IGBT轉變成直流電,並把電壓提高到電池組的電壓,才能給電池組充電。這也影響了新能源車的充電效率和充電速度。
直流充電樁也一樣,只不過把變電的過程放到了充電樁里。
這還沒完。
不僅電機驅動要用到IGBT,新能源車的發電機和空調部分,也需要IGBT協同工作。
原理嘛,和電機驅動系統差不多,只不過從大功率逆變變成了小功率逆變,電流會更小一些。
所以,IGBT的好壞,會直接影響功率、效率、能耗等等這些新能源車最直觀的性能表現,成本這么高也就可以理解了。
在2016年,全球的電動車(含商用車)銷量約200萬輛,采購IGBT的成本就要差不多9億美元,平均下來一台車要花掉450美元,是電動車里除電池外最昂貴的部件。
例如特斯拉Model X,在極致控製成本的思路下,採用了英飛凌提供的132個IGBT單管來進行控制,其中前電機36個,後電機96個,總成本是650美元。
如果使用更加完善的IGBT模塊,成本可能會突破到1500美元……
而全球車企市值第一的豐田,早在上世紀90年代開發混合動力車型的時候,就認定電控的核心——IGBT,必須要完全掌握在自己手中。
按照社長豐田章男的說法就是:「IGBT具有與發動機同等的重要性」。
所以,豐田理所當然地成為了當時全球唯一一家自研自產IGBT的車企,還拉上了自己的好基友、御用供應商電裝,大家有錢一起賺。
早在2014年,豐田中央研究所就和電裝合作,開發出了世界頂尖的新型IGBT晶元。
但這還不夠:豐田銷量全球第一,產能不足怎麼辦?
於是乎,豐田藉助電裝之手,投資德國汽車半導體巨頭、也是世界上最重要的車規級IGBT供應商英飛凌。
這樣一綁定(綁架),就再也不用擔心供應安全問題了。
這也從側面驗證了,IGBT對於一家車企來說,到底有多重要。
03 . IGBT的未來
目前,在世界范圍內,IGBT已經發展到了7.5代。
電動車公社為大家整理了一下歷代IGBT的發展路線:
1-5代的性能比起上一代都有著較大幅度的提升,但從第六代開始,說是慢慢「擠牙膏」也不為過,20年間的技術並沒有太多突飛猛進的增長。
這是因為材料的限制。
IGBT使用的硅(Si)基功率器件驅動系統,已經逼近、甚至觸及了材料本身的天花板。
想要進一步突破,必須要有一種新型材料。
這時,性能更強的SiC(碳化硅),出現了。
SiC器件不僅提高了2.5倍的工作頻率和10倍的阻斷電壓、降低了大約80%的工作損耗,還把工作結溫從175℃提升到了600℃,功率密度也得到了進一步提升。
說人話,就是能讓新能源車獲得更長的續航和更快的充電速度。
盡管SiC的成本比普通Si價格貴6倍,但依然憑借強大的性能,獲得了眾多廠商的青睞。
特斯拉Model 3,就是第一台吃螃蟹的新能源車。
用上SiC以後,腰不酸了腿也不痛了,僅用75kWh的電池包就能跑出664km續航的優異成績。
V3超充僅需15分鍾就能補充250公里續航,同樣離不開SiC對升壓充電的支持。
可以負責任地說,SiC就是電控系統未來的趨勢和絕對的核心。
但SiC也不是沒有缺點。
SiC的技術門檻很高,所以產能有限。高昂的成本,也使得只有高端產品才能使用它。
截止到目前,也還在IGBT到SiC的過渡期。
只有技術進步、成本降低以後,才能大規模普及和應用。
04.國內的現狀
IGBT在中國的地位,可以說和石油旗鼓相當。
根據著名投行摩根士丹利的預計, 2020年國內的IGBT市場將達到192億元人民幣的規模,佔全世界市場份額的35.6%。其中27%的份額、大約51億元的市場當屬新能源汽車,堪稱用芯大戶。
但國內的技術水平卻依然落後,只能貢獻不到20%的產能,IGBT晶元依然嚴重依賴進口。
這時候,是比亞迪率先站了出來。
早在2003年比亞迪還沒開始造車的時候,就已經開始著手布局IGBT,2005年研發團隊都搭建完畢了。那會別說電動車了,量產的混動車都只有豐田一家。
這里還有個有意思的小插曲。
當時和半導體行業還八竿子打不著的比亞迪,看中了寧波中緯的6英寸半導體生產線專利。
趁著寧波中緯資不抵債、宣布破產的機會,比亞迪僅用了當年投資額的1/10、也就是1.7億元,趁火打劫般地進行了收購。
按說,無論是從戰略布局的角度,還是從經濟的角度,這筆交易都堪稱教科書級別。
人們卻並不買賬,業界更是罵聲一片。體現在股價上,分分鍾就是暴跌30%。
但好在有了人才、又有了產線,潛心鑽研後的比亞迪,成功通過了國家級的科技成果鑒定,實現了IGBT晶元從0到1的巨大突破,打破了國際巨頭的技術壟斷。
後面的故事,你們也知道了。2018年底,比亞迪發布了全面自主研發的「IGBT4.0」技術,也向世界宣告自己和豐田一樣,擁有了世界一流的完整IGBT產業鏈。
這一等,就是將近20年。
至於下一代半導體材料SiC,比亞迪也斥巨資投入生產研發,目前已經在比亞迪唐EV上部分應用,來提高唐EV的充電效率。而且據說,在即將發布的比亞迪漢上,也會全面應用SiC。關注比亞迪漢的小夥伴們,可以好好期待一下漢的續航表現和快充功率了。
除了比亞迪,國內其他的半導體企業也沒閑著。
今年年初,全球IGBT市場份額前十的中國企業——嘉興斯達半導體股份有限公司,正式在主板敲鍾上了市。再加上國有控股的株洲中車時代電氣股份有限公司,全球IGBT市場份額Top15中,已經擠進了兩家中國企業。
其他企業,也在奮起直追,努力抹平和世界一流廠商之間的差距。
社長也相信,未來的Top15里,一定會涌現更多優秀的中國企業。
寫 在 最 後
1956年7月13日,中國生產的第一台自主汽車解放正式下線。舉國歡騰的同時,也宣告著國內汽車工業新的篇章正式拉開序幕。
在那個屬於燃油車的時代,國內的汽車工業卻一直被變速箱掣肘,沒有發展起來。
變速箱和IGBT一樣,都是核心零部件,核心技術也都是掌握在別人手裡。
想要?對不起,拿錢來買。利潤,自然也要三七分成。
你三,人家七。
在對方眼裡,這就是跪著掙錢,生意嘛,不寒磣。
時間撥轉到近幾年,汽車行業進入了電氣化時代。
隨著國家一句「彎道超車」的口號,國內各類企業開始加緊對三電系統進行自主研發。
除了自持三電和IGBT的比亞迪以外,
電池巨頭寧德時代,站起來了;
赴美上市的蔚來,走出去了;
後面還有小鵬、理想、以及一大批供應商企業,在小步快跑地追趕著……
慢慢地,人們發現,在政策和技術這一文一武的支持下,?就是能站著,還能站著把錢掙了。
腰桿子挺直了,說話也就硬氣了。
我很期待,國內的新能源車憑借自己的硬實力,走出國門、走向世界,成為行業佼佼者的那一天。
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Ⅳ 比亞迪的IGBT真的很牛
就像華為的海思晶元,近兩年,汽車行業內的IGBT逐漸為人所熟知。
新能源汽車的成本構成中,最大頭當然是動力電池,第二高的就是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)。作為與動力電池電芯齊名的「雙芯」之一,占整車成本約5%左右的IGBT,正在變得越來越重要。
IGBT能有多重要?就在於,它能直接控制驅動系統直、交流電的轉換,決定電動車扭矩和最大輸出功率等核心指標,可謂「牽一發而動全身」。
所以,近日總投資10億元的比亞迪IGBT項目在長沙正式動工,無疑就非常令人矚目。據悉,該項目設計年產25萬片8英寸晶圓的生產線,投產後可滿足年裝50萬輛新能源汽車的產能需求。
如今,比亞迪IGBT晶元晶圓的產能已經達到5萬片/月,預計2021年可達到10萬片/月,一年可供應120萬輛新能源車,也就是相當於2019年新能源汽車銷量的總數。
不過,我們關心的是,對於比亞迪來說,其IGBT技術達到了什麼程度?在整個IGBT格局中,比亞迪處於一個什麼位置?
打破壟斷
作為一種功率半導體,IGBT應用非常廣泛,小到家電、大到飛機、艦船、交通、電網等戰略性產業。此外,IGBT還是國家「02專項」的重點扶持項目,已經全面取代了傳統的Power MOSFET,被稱為電力電子行業里的「CPU」。
在新能源領域,IGBT的應用也非常重要。比如,在電動汽車的「三電」方面,TESLA的Model S使用的三相非同步驅動電機,其中每一相的驅動控制需要使用28顆塑封的IGBT晶元,三相共需要使用84顆IGBT晶元。算算總量,就可知需求的龐大。此外,充電樁的核心部件也要用到IGBT晶元。
但是,長期以來,被壟斷在少數IDM(Integrated device manufacturer)手上,比如英飛凌Infineon、富士電機、三菱等外資企業。
數據顯示,2019年期間,英飛凌為國內電動乘用車市場供應62.8萬套IGBT模塊,市佔率達到58%。而比亞迪供應了19.4萬套,市佔率達到18%。可以說,如果沒有比亞迪,中國車規級IGBT晶元市場國內企業一直被「卡脖子」的局面無法緩解。這是實情。
比亞迪打破國際巨頭的壟斷,是值得高興的事。不過,值得注意的是,如果按照之前2019年比亞迪IGBT自供比率約在70%(或以上)的預測,也就是接近15萬套來算,對外供應的量也就是4萬多套,比亞迪還是相當保守的。
所以,4月14日比亞迪宣布通過整合公司半導體業務、成立獨立的「比亞迪半導體有限公司」,就是想使IGBT業務量擴大,提升其商業前景。根據中金公司的預計,比亞迪半導體拆分上市後市值可達300億元,無疑也只有外供IGBT才能帶來如此效益。
按照2018年的相關統計,在一輛純電動汽車中,IGBT約占驅動電機系統成本的一半,而驅動電機系統占整車成本的15~20%,也就是說IGBT占整車成本的7~10%。而據中信證券報告顯示,IGBT目前在插電混動車型上約佔2500~3500元成本,A級以上純電動車IGBT單車成本在2000~4000元,豪華車相對高一點,在5000元以上。
而且,中信證券認為,全球電動車高增長(尤其是A級以上車型)將帶動IGBT需求放量,2020年行業空間約97億元,預計2025年有望達到370億元,年復合增長率超過30%。所以說,如果比亞迪IGBT銷量擴大,收益當然可觀。
據悉,比亞迪下一步的規劃是讓IGBT的外供比例爭取超過50%。而之前比亞迪的孤單,顯示出關鍵零部件領域自主品牌的技術弱勢,現在局面有所緩解。不過,如果我們從國際IGBT技術發展趨勢來看,比亞迪還得加快步伐。
競爭的格局
之前,比亞迪已經在秦、唐等多個車型中採用自主研發的IGBT,但直到2018年9月,才第一次對外宣布。從專利數量來說,截至2018年11月,比亞迪在該領域累計申請IGBT相關專利175件,其中授權專利114件。
截至目前,比亞迪車用IGBT裝車量已累計超過60萬只。如果我們光看比亞迪的報道,自豪感會油然而生。但是,放眼望去,比亞迪面對的都是強手。
從IGBT的應用電壓來看,汽車主要是600V到1200V之間,這個區間里英飛凌Infineon具有壓倒性優勢,安森美雖然在600V-1200V領域也有市場,但主要是非車載領域。而三菱和富士電機瓜分了日本市場,豐田混動所用的IGBT全部內部完成,有自己完整的IGBT生產供應鏈。
江山代有才人出,除了這幾家巨頭,根據IHS Markit的最新報告,一家2018年度IGBT模塊全球市場份額佔有率排名第8位、唯一進入世界排名TOP10的中國企業——斯達半導(603290),也已成為比亞迪的勁敵。
根據上市剛剛兩個月的斯達半導的年報,其去年生產的車規級 IGBT 模塊已經配套了超過 20 家車企,合計配套超過16萬輛新能源汽車(而根據NE時代的統計,2019年斯達供應了17,129套IGBT模塊,市佔率1.6%。)如果加上在工業控制及電源行業、變頻白色家電及其他行業的應用,斯達半導的IGBT營收已經超過了比亞迪半導體。
不僅如此,就IGBT技術實力來看,比亞迪發展到了IGBT 4.0(相當於國際第五代),而斯達半導已經發展到了第六代,該公司基於第六代Trench Field Stop技術的650V/750V IGBT 晶元及配套的快恢復二極體晶元,已在新能源汽車行業實現應用。
從全球看,IGBT目前已經發展到7.5代,第7代由三菱電機在2012年推出,三菱電機目前的水平可以看作7.5代,而比亞迪2018年12月12日才發布IGBT 4.0技術(也就是國際上第五代技術),所以說,目前的差距還是很大的。
差距有多大?
不過,IGBT技術目前接近封頂也是公認的。當今科技日新月異,IGBT的戰場之外,下一代爭奪將在SiC(碳化硅)技術上。豐田汽車就表示過:「SiC具有與汽油發動機同等的重要性。」
其實,碳化硅(SiC)是一種廣泛使用的老牌工業材料,1893年已經開始大規模生產了。作為第三代半導體材料,發展潛力巨大。而且,SiC技術已經在日本全面普及,無論三菱這樣的大廠還是富士電機、Rohm這樣的小廠,都有能力輕松製造出SiC元件。
鑒於SiC的重要性,豐田的策略是完全自主生產。實際上,豐田從上世紀80年代就開始了SiC的研究,領先全球30年。到2014年,豐田已經能試產關鍵的SiC基板。
?
這里說句題外話,SiC基板是關鍵,而落後日本企業很多的英飛凌,2016年7月決定收購的美國CREE集團旗下電源和RF部門(「Wolfspeed」),核心就是SiC基板技術。不過,最終被美國的外國投資委員會(CFIUS)以關繫到國家安全的原因否了。
目前,比亞迪也已研發出SiC MOSFET。預計到2023年,比亞迪將採用SiC基半導體全面替代硅基半導體,這樣的話,整車性能在現有基礎上可以再提升10%。除了驅動效率提高,SiC MOSFET體積可以減少70~80%,這也是業內公認的,SiC是新能源車提高效率最有效的技術。
當然,光晶元提升還不行,整合材料(高純碳化硅粉)、單晶、外延、晶元、封裝等SiC基半導體全產業鏈也要跟進,才能進一步降低SiC器件的製造成本,加快其在電動車領域的應用。
所以,從技術上來說,比亞迪要追趕的路還很長。而且相對於斯達半導的全球化業務,比亞迪IGBT的國外業務還有待展開。不過相比較而言,比亞迪在國內自主品牌中還是取得了一定的優勢,就像華為手握晶元終極武器一樣。面對汽車行業百年未有之變局,技術驅動將重新構建行業格局,無疑是沒錯的。
文/王小西
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Ⅵ 打破IGBT枷鎖 ,解除中國汽車真正的「緊箍咒」
創業者,篳路藍縷,真心不易,而能突破國際技術壁壘,更加值得贊譽。終有一天,我們會將「卡脖子」的枷鎖全部擊碎,真正地強大起來。
本文作者為踢車幫曹安
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Ⅶ 新能源汽車技術怎麼樣,有發展前景嗎
新能源汽車技術前景光明。
當前,我國正在貫徹「資源節約型,環境友好型」的發展戰略,國家對新能源汽車實施重點扶持政策。目前國家財政扶持節能減排,促進了新能源產業加速發展,並且已成為新一輪汽車促銷的亮點。隨著油價不斷攀升,能源與環保問題日益突出,新能源汽車無疑會成為未來汽車的發展方向。因此,新能源汽車技術專業所培養的人才定然是未來的稀缺人才。
Ⅷ 2022智能汽車發展趨勢,哪些技術將成為主流
Ⅸ 為什麼說新能源汽車的核心是IGBT
IGBT約占電機驅動系統成本的一半,而電機驅動系統占整車成本的15-20%,也就是說IGBT占整車成本的7-10%,是除電池之外成本第二高的元件,也決定了整車的能源效率。不僅電機驅動要用IGBT,新能源的發電機和空調部分一般也需要IGBT。 不僅是新能源車,直流充電樁和機車(高鐵)的核心也是IGBT管,直流充電樁30%的原材料成本就是IGBT。電力機車一般需要 500 個IGBT 模塊,動車組需要超過100個IGBT模塊,一節地鐵需要50-80個 IGBT 模塊。三菱電機的HVIGBT已經成為業內默認的標准,中國的高速機車用IGBT由三菱完全壟斷,同時歐洲的阿爾斯通、西門子、龐巴迪也是一半以上採用三菱電機的IGBT。
一個IGBT管芯稱為模塊的一個單元,也稱為模塊單元、模塊的管芯。模塊單元與IGBT管芯的區別在最終產品,模塊單元沒有獨立的封裝,而管芯都有獨立的封裝,成為一個IGBT管。近來還有一種叫IPM的模塊,把門級驅動和保護電路也封裝進IGBT模塊內部,這是給那些最懶的工程師用的,不過工作頻率自然不能太高咯。單管的價格要遠低於模塊,但是單管的可靠性遠不及模塊。全球除特斯拉和那些低速電動車外,全部都是使用模塊,只有特斯拉對成本的重視程度遠高於對人命的重視程度。特斯拉Model X使用132個IGBT管,由英飛凌提供,其中後電機為96個,前電機為36個,每個單管的價格大約4-5美元,合計大約650美元。如果改用模塊的話,估計需要12-16個模塊,成本大約1200-1600美元。特斯拉使用單管的原因主要是成本,尤其是其功率比一般的電動車要大不少,加上設計開發周期短,不得不採用單管設計。相比寶馬I3,採用英飛凌新型HybridPACK 2模塊設計,每個模塊內含6個單管型IGBT,750V/660A,電流超大,只需要兩個模塊即可,體積大大縮小,成本大約300美元。