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新年新能源汽车进入发展快车道,电动汽车的心脏,功率半导体中的主要产品车规级IGBT需求爆发式增长
什么是IGBT芯片?IGBT的中文全称是绝缘栅双极型晶体管,IGBT可以简单理解为一个类似开关、转换交流电和直流电的装置。从应用场景来讲,作为电力电子重要大功率主流器件之一,IGBT已经广泛应用于家用电器、交通运输、电力工程、可再生能源和智能电网等领域。尤其对于发展如日中天的新能源车而言,IGBT更是其中的心脏。
年国内首次引进高铁之后,中国进入高铁时代,而一个八列动车组需要使用个IGBT芯片,成本高达万元。每年中国高铁需要向外采购十万个IGBT模块,花费人民币高达12亿元,北车唐山与德国西门子向中车进行高铁技术转让时的技术转让费用也不过万欧元(约合人民币6亿元)。
贵只是一方面,IGBT无法国产自主化生产,即便中国有了高铁动车技术,国外依旧可以通过IGBT模块成功实现高铁卡脖子。
皇天不负有心人,这时机遇来了
8年,受金融危机影响,全球金融市场遇冷,而英国功率半导体厂商丹尼克斯(Dynex)是全球领先的专门的大功率半导体产品独立供应商之一,其产品用于全球的电力、电子领域,包括发电、输电和配电、船用及火车牵引传动、航空、电动车、工业自动化和控制。
8年10月31日,株洲南车时代电气公司完成对英国大功率半导体商DynexPowerInc.75%股权的收购案,交易金额约万加元(约1.09亿人民币)。
对比之下,中国从西门子进口的高铁列车,一列就要2.5亿人民币,
年9月12日,通过技术吸收转化,我国自主研发的高压大功率V/50AIGBT芯片及由此芯片封装的大功率1A/VIGBT模块正式通过专家鉴定。
中国工程院院士、原(中车株洲)董事长丁荣军在接受媒体采访时回忆道,还记得第一次引进的时候,外国公司很明确地在技术转让文件上注明,传动和控制电驱动系统的IGBT技术不能转让。
中国高铁从此有了完全自主的“中国芯”。
自此,8年10月,比亚迪以1.7亿元收购宁波中纬,月底,中车时代电气收购丹尼克斯75%的股权,国产IGBT进入蓄力阶段。
在IGBT行业,如果说中车是国企IGBT吸收引进的经典案例,那么比亚迪就称得上是民营企业中技术吸收引进的教科书了。
8年,比亚迪董事长王传福发布公告称:比亚迪以1.7亿元收购宁波中纬半导体公司。
2年,台湾留美博士冯明宪与蔡南雄两人来到宁波,
在宁波保税区开设了宁波中纬积体电路有限公司,分次投资2.49亿美元,引进台积电年代的6英寸半导体生产线,成为宁波市第一家半导体生产企业。
根据预测,该工厂将年产6英寸芯片24万片,实现产值万美元,其中50%用于出口。
但实际情况是其产能峰值也不过每月1万片,根本达不到当初的预期的一半,发展到最后甚至出现了台湾高管套取公司资产的丑闻。
在资金不足、产线老化、无法扩大产能等等因素的影响下,中纬半导体最终惨遭破产拍卖。
而这个买下他们的的“冤大头”正是比亚迪。
“比亚迪至少亏损20亿”、“王传福2亿杀进传销金窟”等言论一时间漫天飞舞。比亚迪的股票甚至都因此跌倒了5.港元/股。
一年之后,比亚迪IGBT1.0进入大众视野,给当初嘲笑的人一个响亮的耳光,因为这不仅仅是比亚迪的突破,更是中国IGBT从0到1的重要突破。
自从9年成功推出第一代IGBT芯片,成功打破国外技术垄断之后,年比亚迪再接再厉推出IGBT4.0芯片,年,比亚迪更是推出了IGBT6.0,采用90nm工艺,成功进入高端汽车芯片领域。
IGBT在现代交通系统中的重要性体现在
直流充电桩30%的原材料成本是IGBT
电力机车一般需要个IGBT模块
动车组需要超过个IGBT模块
一节地铁需要50-80个IGBT模块
年全球电动车销量大约万辆,共消耗了大约9亿美元的IGBT管,平均每辆车大约美元,是电动车里除电池外最昂贵的部件。
特斯拉ModelX使用个IGBT管,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,合计大约美元。
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。
IGBT的作用是交流电和直流电的转换,同时IGBT还承担电压的高低转换的功能。IGBT这一个小小的芯片直接影响着新能源汽车的性能。在新能源汽车充电时,IGBT芯片起着交直流转换的作用,要把V标准交流电转换成电池需要的直流电,当在行驶中,IGBT再将电池输出的直流电转换成交流电供给交流电机,同时在这一转换过程中,IGBT芯片还需要实时调控全车电压,起着变压器的作用。另外,IGBT也是新能源车中核心的功率控制器件,它可以根据油门输入大小以及车辆的状态调节整车输出功率。#图文万粉激励计划#IGBT芯片是新能源汽车中不可或缺的电子部件。是电动车的的核心技术之一,IGBT的好坏直接影响电动车功率的释放速度。