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电动汽车igbt芯片生产厂家

发布时间: 2022-01-15 21:14:01

1. 国内进行IGBT驱动电路设计的厂家有哪些

有北京的落木源电子和深圳的青铜剑电力电子啦
落木源呢偏向于厚膜电路,青铜剑专注于IGBT驱动,比亚迪的话是有产IGBT啦,不过也就只有他自家的电动汽车

2. 为什么说新能源汽车的核心是IGBT

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。不仅电机驱动要用IGBT,新能源的发电机和空调部分一般也需要IGBT。 不仅是新能源车,直流充电桩和机车(高铁)的核心也是IGBT管,直流充电桩30%的原材料成本就是IGBT。电力机车一般需要 500 个IGBT 模块,动车组需要超过100个IGBT模块,一节地铁需要50-80个 IGBT 模块。三菱电机的HVIGBT已经成为业内默认的标准,中国的高速机车用IGBT由三菱完全垄断,同时欧洲的阿尔斯通、西门子、庞巴迪也是一半以上采用三菱电机的IGBT。


一个IGBT管芯称为模块的一个单元,也称为模块单元、模块的管芯。模块单元与IGBT管芯的区别在最终产品,模块单元没有独立的封装,而管芯都有独立的封装,成为一个IGBT管。近来还有一种叫IPM的模块,把门级驱动和保护电路也封装进IGBT模块内部,这是给那些最懒的工程师用的,不过工作频率自然不能太高咯。单管的价格要远低于模块,但是单管的可靠性远不及模块。全球除特斯拉和那些低速电动车外,全部都是使用模块,只有特斯拉对成本的重视程度远高于对人命的重视程度。特斯拉Model X使用132个IGBT管,由英飞凌提供,其中后电机为96个,前电机为36个,每个单管的价格大约4-5美元,合计大约650美元。如果改用模块的话,估计需要12-16个模块,成本大约1200-1600美元。特斯拉使用单管的原因主要是成本,尤其是其功率比一般的电动车要大不少,加上设计开发周期短,不得不采用单管设计。相比宝马I3,采用英飞凌新型HybridPACK 2模块设计,每个模块内含6个单管型IGBT,750V/660A,电流超大,只需要两个模块即可,体积大大缩小,成本大约300美元。

3. 国内有做IGBT DBC动态测试的厂家吗

据我了解到的,深圳威宇佳就有研发、制造DBC动态测试设备,并已在国内电动汽车IGBT模块产线批量应用。该公司产品包括有动态测试设备(IGBT动态参数测试设备、PIM&单管IGBT专用动态设备)、静态测试设备(IGBT静态参数测试设备)、功率半导体测试平台(功率半导体测试平台、高压安全试验箱、可调空心电感器)以及动静态全自动测试设备(动静态参数全自动测试设备)等。该公司在软件、硬件平台上持续开发,为满足更多新的功率半导体检测及应用技术要求提供了可能性,对IGBT、DBC动态测试这方面操作很在行。

4. 电动汽车控制器用IGBT还是mos,有没有厂家

目前2中方案的都有

5. 比亚迪的IGBT真的很牛

就像华为的海思芯片,近两年,汽车行业内的IGBT逐渐为人所熟知。
新能源汽车的成本构成中,最大头当然是动力电池,第二高的就是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)。作为与动力电池电芯齐名的“双芯”之一,占整车成本约5%左右的IGBT,正在变得越来越重要。
IGBT能有多重要?就在于,它能直接控制驱动系统直、交流电的转换,决定电动车扭矩和最大输出功率等核心指标,可谓“牵一发而动全身”。
所以,近日总投资10亿元的比亚迪IGBT项目在长沙正式动工,无疑就非常令人瞩目。据悉,该项目设计年产25万片8英寸晶圆的生产线,投产后可满足年装50万辆新能源汽车的产能需求。
如今,比亚迪IGBT芯片晶圆的产能已经达到5万片/月,预计2021年可达到10万片/月,一年可供应120万辆新能源车,也就是相当于2019年新能源汽车销量的总数。
不过,我们关心的是,对于比亚迪来说,其IGBT技术达到了什么程度?在整个IGBT格局中,比亚迪处于一个什么位置?
打破垄断
作为一种功率半导体,IGBT应用非常广泛,小到家电、大到飞机、舰船、交通、电网等战略性产业。此外,IGBT还是国家“02专项”的重点扶持项目,已经全面取代了传统的Power MOSFET,被称为电力电子行业里的“CPU”。
在新能源领域,IGBT的应用也非常重要。比如,在电动汽车的“三电”方面,TESLA的Model S使用的三相异步驱动电机,其中每一相的驱动控制需要使用28颗塑封的IGBT芯片,三相共需要使用84颗IGBT芯片。算算总量,就可知需求的庞大。此外,充电桩的核心部件也要用到IGBT芯片。
但是,长期以来,被垄断在少数IDM(Integrated device manufacturer)手上,比如英飞凌Infineon、富士电机、三菱等外资企业。
数据显示,2019年期间,英飞凌为国内电动乘用车市场供应62.8万套IGBT模块,市占率达到58%。而比亚迪供应了19.4万套,市占率达到18%。可以说,如果没有比亚迪,中国车规级IGBT芯片市场国内企业一直被“卡脖子”的局面无法缓解。这是实情。
比亚迪打破国际巨头的垄断,是值得高兴的事。不过,值得注意的是,如果按照之前2019年比亚迪IGBT自供比率约在70%(或以上)的预测,也就是接近15万套来算,对外供应的量也就是4万多套,比亚迪还是相当保守的。
所以,4月14日比亚迪宣布通过整合公司半导体业务、成立独立的“比亚迪半导体有限公司”,就是想使IGBT业务量扩大,提升其商业前景。根据中金公司的预计,比亚迪半导体拆分上市后市值可达300亿元,无疑也只有外供IGBT才能带来如此效益。
按照2018年的相关统计,在一辆纯电动汽车中,IGBT约占驱动电机系统成本的一半,而驱动电机系统占整车成本的15~20%,也就是说IGBT占整车成本的7~10%。而据中信证券报告显示,IGBT目前在插电混动车型上约占2500~3500元成本,A级以上纯电动车IGBT单车成本在2000~4000元,豪华车相对高一点,在5000元以上。
而且,中信证券认为,全球电动车高增长(尤其是A级以上车型)将带动IGBT需求放量,2020年行业空间约97亿元,预计2025年有望达到370亿元,年复合增长率超过30%。所以说,如果比亚迪IGBT销量扩大,收益当然可观。
据悉,比亚迪下一步的规划是让IGBT的外供比例争取超过50%。而之前比亚迪的孤单,显示出关键零部件领域自主品牌的技术弱势,现在局面有所缓解。不过,如果我们从国际IGBT技术发展趋势来看,比亚迪还得加快步伐。
竞争的格局
之前,比亚迪已经在秦、唐等多个车型中采用自主研发的IGBT,但直到2018年9月,才第一次对外宣布。从专利数量来说,截至2018年11月,比亚迪在该领域累计申请IGBT相关专利175件,其中授权专利114件。
截至目前,比亚迪车用IGBT装车量已累计超过60万只。如果我们光看比亚迪的报道,自豪感会油然而生。但是,放眼望去,比亚迪面对的都是强手。
从IGBT的应用电压来看,汽车主要是600V到1200V之间,这个区间里英飞凌Infineon具有压倒性优势,安森美虽然在600V-1200V领域也有市场,但主要是非车载领域。而三菱和富士电机瓜分了日本市场,丰田混动所用的IGBT全部内部完成,有自己完整的IGBT生产供应链。
江山代有才人出,除了这几家巨头,根据IHS Markit的最新报告,一家2018年度IGBT模块全球市场份额占有率排名第8位、唯一进入世界排名TOP10的中国企业——斯达半导(603290),也已成为比亚迪的劲敌。
根据上市刚刚两个月的斯达半导的年报,其去年生产的车规级 IGBT 模块已经配套了超过 20 家车企,合计配套超过16万辆新能源汽车(而根据NE时代的统计,2019年斯达供应了17,129套IGBT模块,市占率1.6%。)如果加上在工业控制及电源行业、变频白色家电及其他行业的应用,斯达半导的IGBT营收已经超过了比亚迪半导体。
不仅如此,就IGBT技术实力来看,比亚迪发展到了IGBT 4.0(相当于国际第五代),而斯达半导已经发展到了第六代,该公司基于第六代Trench Field Stop技术的650V/750V IGBT 芯片及配套的快恢复二极管芯片,已在新能源汽车行业实现应用。
从全球看,IGBT目前已经发展到7.5代,第7代由三菱电机在2012年推出,三菱电机目前的水平可以看作7.5代,而比亚迪2018年12月12日才发布IGBT 4.0技术(也就是国际上第五代技术),所以说,目前的差距还是很大的。
差距有多大?
不过,IGBT技术目前接近封顶也是公认的。当今科技日新月异,IGBT的战场之外,下一代争夺将在SiC(碳化硅)技术上。丰田汽车就表示过:“SiC具有与汽油发动机同等的重要性。”
其实,碳化硅(SiC)是一种广泛使用的老牌工业材料,1893年已经开始大规模生产了。作为第三代半导体材料,发展潜力巨大。而且,SiC技术已经在日本全面普及,无论三菱这样的大厂还是富士电机、Rohm这样的小厂,都有能力轻松制造出SiC元件。
鉴于SiC的重要性,丰田的策略是完全自主生产。实际上,丰田从上世纪80年代就开始了SiC的研究,领先全球30年。到2014年,丰田已经能试产关键的SiC基板。
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这里说句题外话,SiC基板是关键,而落后日本企业很多的英飞凌,2016年7月决定收购的美国CREE集团旗下电源和RF部门(“Wolfspeed”),核心就是SiC基板技术。不过,最终被美国的外国投资委员会(CFIUS)以关系到国家安全的原因否了。
目前,比亚迪也已研发出SiC MOSFET。预计到2023年,比亚迪将采用SiC基半导体全面替代硅基半导体,这样的话,整车性能在现有基础上可以再提升10%。除了驱动效率提高,SiC MOSFET体积可以减少70~80%,这也是业内公认的,SiC是新能源车提高效率最有效的技术。
当然,光芯片提升还不行,整合材料(高纯碳化硅粉)、单晶、外延、芯片、封装等SiC基半导体全产业链也要跟进,才能进一步降低SiC器件的制造成本,加快其在电动车领域的应用。
所以,从技术上来说,比亚迪要追赶的路还很长。而且相对于斯达半导的全球化业务,比亚迪IGBT的国外业务还有待展开。不过相比较而言,比亚迪在国内自主品牌中还是取得了一定的优势,就像华为手握芯片终极武器一样。面对汽车行业百年未有之变局,技术驱动将重新构建行业格局,无疑是没错的。
文/王小西
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本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

6. 新能源电动汽车是否都用igbt模块

恩 在制动能量回收系统中, 升压斩波器中要用到IGBT模块。

7. 中车株洲所IGBT打破强国垄断 “中国芯”是怎样炼成的

“不能总是追赶别人,我们要超越”

高铁驰骋,横贯东西,离不开一个关键器件:IGBT,中文名为绝缘栅双极型晶体管。形象地说,IGBT就是一个控制电能的非常厉害的高级开关。

在为机车提供持续动力的牵引电传动系统中,有一块巴掌大小的IGBT模块,它把控着机车自动控制和功率变换的“命脉”。

7月7日,记者来到中车株洲电力机车研究所有限公司(简称“中车株洲所”),近距离接触这项被誉为“皇冠上的明珠”的轨道交通关键技术。

“这就是用在中国高铁上的8英寸IGBT芯片,由我们自主研发,拥有完全知识产权。”中车株洲所下属的中车时代电气股份有限公司半导体事业部副主任潘昭海自豪地说。

只见一个直径20厘米左右的圆盘上,排列着一个个指甲盖大小的芯片。在肉眼看不到的芯片内部,5万个被称作“元胞”的电子单元,让电流能够在百万分之一秒的时间内实现快速转换,从而获得牵引整列高速动车组前行的稳定电力。

中车株洲所的8英寸IGBT芯片生产线,为国内首条、世界第二条,具备年产12万片芯片、100万只模块的产能,彻底打破了高端IGBT芯片技术被国外垄断数十年的局面。

鲜为人知的是,这条8英寸IGBT芯片生产线来之不易。

2006年,中车株洲所开始谋划IGBT技术的研究与产品的突破。国家也将IGBT器件技术作为重大专项课题,加大研发力度,但进展缓慢。

2007年,机会来了。英国丹尼克斯半导体公司是世界上最早进行IGBT技术研发的厂家,因为金融危机陷入困境。2008年10月31日,中车时代电气股份有限公司成功收购英国丹尼克斯半导体公司75%的股权;随后,投入巨资,将丹尼克斯的4英寸IGBT生产线升级为6英寸生产线。

并购丹尼克斯,目的是实现IGBT的自主国产化。此时,中车株洲所内部出现了两种不同的声音:一种坚持原封不动地将丹尼克斯6英寸IGBT生产线复制到国内,尽快实现产业化;一种则认为应该升级技术,建设一条比丹尼克斯基地更为先进的8英寸IGBT生产线。

“大部分人都认为建设8英寸IGBT生产线的风险很大,主张原封不动地将6英寸生产线搬过来。”中车时代电气股份有限公司副总工程师刘国友说。

“不能总是追赶别人,我们要超越。”中国工程院院士、中车株洲电力机车研究所有限公司党委书记、董事长丁荣军力排众议,提出基于丹尼克斯的技术,应该充分吸收IGBT的创新发展成果,果断拍板建设8英寸IGBT生产线。

从一片空白到世界一流,创新之路越走越宽

从6英寸到8英寸,当时在全球范围内都是历史性的跨越,中车株洲所没有现成的技术、经验可供复制、借鉴,只有艰难的摸索。

走技术引进与合作之路,中车株洲所在英国成立功率半导体研发中心,同时派出国内技术人员,集中开发新一代IGBT芯片技术、新一代高功率密度IGBT模块技术和下一代碳化硅功率器件技术等前沿基础技术。

“通过吸收、消化、再转化,用时6年逐步完成了8英寸生产线的设计与建设。”中车时代电气股份有限公司半导体事业部副主任潘昭海回忆,每次工艺提出需求,设备部门进行单机采购,采购回来后进行短流程实验,短流程再慢慢串联成长流程,反复实验,不断经历失败与取舍,才一步步走向生产线的全线拉通,并最终全面掌握从IGBT芯片、模块、组件到应用的全套技术。

2014年6月,由中车株洲所自主研制的8英寸IGBT芯片成功下线。如今,高功率密度3300V、1700V等系列IGBT实现量产并在轨道交通领域批量应用,各项参数指标均达到国际先进水平。

“这些年来,我们已经完成从650伏特到6500伏特全谱系的IGBT芯片研发。”潘昭海介绍,工艺不断提升,芯片尺寸越来越小,厚度越来越薄,加工精度也越来越高。其中,最薄的芯片仅80微米,比100微米厚度的普通打印纸还要薄。

目前,自主IGBT芯片已走出国门,出口印度、马来西亚;在俄罗斯、意大利及中欧市场也有布局,取得了小批量订单。

IGBT应用之路越走越宽。去年底,中车株洲所的IGBT模块成功进入智能电网领域。今年,中车株洲所启动技改项目,计划建设年产50万只中低压IGBT模块封装线,主要用于电动汽车领域。

■记者手记

勇于超越

在各种竞技比赛中,有的选手可能在起步时没有抢得先机,但只要掌握技巧,瞅准时机,巧妙发力,就有可能趁机超越其他选手。

我国IGBT技术积累薄弱,落后于国外,曾几乎全部依赖进口,不仅要支付昂贵的价钱购买,还只能买成品,且产品交货周期很长。

IGBT是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品,对提升一个国家电力电子装置技术水平和竞争力具有深远意义。

这样的核心关键技术,要想不被国外掣肘,就不能一味“跟跑”;要想占领国际市场,就必须实现技术超越。

正是有这样的认识高度和坚定决心,中车株洲所才会“冒险”选择新建8英寸生产线,而非保守“复制”6英寸生产线,为的就是能够一举超越。

8. 电动车里的IGBT是什么,比亚迪在这方面做得如何

这么说吧,凡是涉及到核心的技术最好是自己开发,如果依赖进口万一人家不卖给你那岂不是被人完全遏制住?现在随着IGBT产品量产,中国已经可以和欧洲、日本三分天下了。

9. 制造IPM(智能功率模块又名SPM)的都有哪些厂商在家电等小功率领域的份额分别是多少

国外:infineon,三菱,富士,仙童,三肯,三社,ON

国内:BYD,华微,士兰微,芯能...

IPM跟他的自举芯片有很大的关系,另外在应用中也需要按照设计指导书操作及设计,注意各个管脚的电压不要超标...

10. 汽车芯片是哪个国家生产的,

日本占据全球汽车芯片70%的出货量,因为它的质量杠杠的

我们每个人的家庭轿车里的各类芯片基本都是日本生产的,国内企业生产的不到全球市场的5%,且可靠性差,一般企业不敢用,英唐智控收购的日本先锋微,在国内市场的销售完全不是问题,再说英唐还是国内电子产品最大的分销商。

进口的半导体产品大部分还要经过英唐这个窗口来销售,英唐自家的产品自然是优先销售的。汽车芯片一般都是车规级芯片,是一种汽车元件,车规级是适用于汽车电子元件的规格标准。那么汽车芯片有几种呢?汽车芯片分类是什么?下面小编将为大家解答。

汽车芯片主要分为三种: 功能芯片 功率半导体 传感器 功能芯片 主要是指处理器和控制器芯片,车辆控制系统中有着很多系统,系统下面又有着很多子功能项,每个子功能项都有一个控制器,而控制器内部就有功能芯片。 功率半导体 主要的功能是功率转换,一般都会在电源和接口。

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