车用IGBT市场即将迎来大爆发，中国将缺席？

今年1－11月，全国汽车产销分别完成.5万辆和万辆，同比分别下降2.6%和1.7%。而与此形成鲜明对比的是，新能源汽车的销量则迅猛增长：分别完成.4万辆和万辆，同比增长63.6%和68%。

其中纯电动汽车产销分别完成80.7万辆和79.1万辆，同比分别增长50.3%和55.7%；插电式混合动力汽车产销分别为24.7万辆和23.9万辆，同比分别增长.3%和.6%。

尽管如此，但中国新能源汽车市场远未饱和，好戏还在后头。

据预测，年中国新能源汽车年产销达到万辆；到年，新能源汽车占汽车总产销（万量）20%以上，即万辆以上。

据分析，-年期间，中国新能源汽车及相关产业带动的IGBT市场规模共计超过1亿元。

到年全球新能源汽车的销量有望增至万辆。其中中国占全球市场份额中将接近50%。

在这样的背景下，主要依赖进口的中国汽车IGBT的缺货情况将会更加严重，这场汽车芯片的盛宴，中国会不会缺席？

IGBT有多难？有多重要？

IGBT的应用范围十分广泛，小到微波炉、闪光灯，大到风力发电、高铁动车，处处离不开他的存在。

作为新能源汽车最核心的技术之一，IGBT产业因技术难度高、投资大，被业内称为新能源汽车皇冠上的明珠，成为制约中国新能源汽车核心技术突破的瓶颈。

对新能源车来说，电池、VCU、BSM、电机效率都缺乏提升空间，最有提升空间的当属电机驱动部分，而电机驱动部分最核心的元件IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管芯片）则是核心中的核心。

业内把电池、电机、电控称为新能源电动汽车的三电，电动汽车工作时电流范围在-A到+之间，电控单元负责控制电流来实现电动汽车加速时的电流输出以及制动能量回馈时的电流输入，而IGBT就是控制这一切的核心部件。

电控系统是电动汽车的核心，IGBT又是核心中的核心，随着电动汽车在汽车总产销中的占比不断提高，IGBT的重要性会逐渐显现，IGBT就像电脑、智能手机芯片一样，如果不能实现完全自主生产，必然受制于人。

但是让我们很不愿意见到的局面是，越来越多的新能源车企使用进口的IGBT来制造电控单元，这也是无奈之举：首先是由于IGBT的需求量太大，国产IGBT产能已无法满足市场需求，其次是部分国产IGBT厂商的产品可靠性差、良品率有待提高。

自主品牌电动汽车除个别车企配套有IGBT生产线以外，其它绝大部分车企不得不外购IGBT来生产电控单元，或者直接外购电控单元组装电动汽车。

从使用环境和要求来说，与工业级IGBT相比，电动汽车所用的IGBT面临着更加苛刻的使用环境和技术要求。

首先，汽车作为消费品，设计寿命通常在20年以上，所以IGBT的寿命至少不能低于20年，而要知道，工业机床的折旧年限也才15年；其次，汽车用IGBT需要满足使用寿命内上百万次的功率循环要求；第三，汽车需要适应频繁启停、爬坡涉水、经历不同路况和环境温度等，高温、高湿、高振动对IGBT是极为严苛的考验，对装配体积和散热效率的要求都非常严格。

就是这么重要、站在价值链高处的汽车部件，中国IGBT市场90%的份额却掌握在英飞凌、三菱等海外巨头手中。

和中国形成鲜明对比的是日本丰田汽车公司。

尽管日本已经有本土IGBT巨头，但丰田在开发新能源汽车时，还是选择自主生产IGBT，成为了当时全世界唯一能够自产IGBT的车企，普锐斯也因此成为目前全球销量最高的新能源汽车。

在经济价值方面，一台纯电动汽车中，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。

特斯拉ModelX使用个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，合计大约美元。

如果改用模块的话，估计需要12-16个模块，成本大约1-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HybridPACK2模块设计，每个模块内含6个单管型IGBT，V/A，电流超大，只需要两个模块即可，体积大大缩小，成本大约美元。

新能源汽车平均每辆车大约需要美元的IGBT，是电动车里除电池外最昂贵的部件。其中混合动力车需要大约美元的IGBT，纯电动车大约使用美元的IGBT，大功率的纯电公交车用的IGBT可能超过0美元。

可以说，现代信息化大工业处处离不开IGBT，就像石油是20世纪工业的血液一样，IGBT将会是21世纪新工业的标志，没有IGBT设计生产能力的国家和产业，是没有灵魂的。

什么是IGBT？

IGBT是功率半导体器件，可以说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。

IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)全称“绝缘栅双极型晶体管”，是一种大功率的电力电子器件，是能源转换与传输的核心器件。

IGBT在电动汽车上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：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V或更高的电压转换成适当的电压以上才能给电池组充电。

电池放电的时候，把通过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。

IGBT芯片只有人的指甲盖大小，其上蚀刻十几万乃至几十万的微观结构电路，然而就是这个指甲盖大小的东西，却在能源转换与传输中起着核心作用，造IGBT难度极大，在大规模应用的1V车规级IGBT芯片的晶圆厚度上，比亚迪处于全球先进水平，可将晶圆厚度减薄到um（约两根头发丝直径）。

电动控制系统中，大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机；车载空调控制系统中，小功率直流/交流(DC/AC)逆变，使用电流较小的IGBT和FRD；智能充电桩中，IGBT模块被作为开关元件使用。

相较于早期的各种电力电子器件相比，IGBT具有高输入阻抗、高速开关特性、导通状态低损耗等特点。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率和质量，其高效节能和绿色环保的特点，是解决能源短缺问题和实现低碳排放的关键技术支撑。

虽然IGBT中文翻译为“绝缘栅双极型晶体管”，但其最常见的形式是模块（Module），并非单管。模块是由多个IGBT芯片并联，电流规格更大。

IGBT一直被国外垄断

IGBT因设计门槛高、制造技术难、投资大，该技术主要掌握在国际巨头手中。巨大的市场潜力，吸引了全球各路电子巨头前来淘金。

国内中高端IGBT市场被西门子、英飞凌、三菱、富士、意法半导体、瑞萨电子、恩智浦等国际巨头所垄断，前五大企业的全球市场份额超过70%。

目前我国每年使用的IGBT中90%依赖进口，国内的汽车电子芯片技术还差得很远。

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：中国中车和比亚迪。

根据相关数据统计显示，除了日系车企之外，新能源汽车用IGBT市场基本被英飞凌垄断。英飞凌在国内车用IGBT市场所占的份额大约在7成左右。

英飞凌的策略时，一方面携手联合电子、汇川技术在内的汽车零部件企业，例如英飞凌于年携手联合汽车电子共同创建了创新中心，共同开发未来汽车电子新产品、智能驾驶和新能源汽车创新应用开拓等方面。

另一方面，英飞凌还与上汽集团成立了车用IGBT合资公司，主要进行汽车级IGBT模块的封测及针对中国新能源汽车的应用开发。据悉，HybridPACK是英飞凌的王牌产品之一，主要应用在新能源汽车电机、电驱动系统、电池等领域。

比亚迪车用IGBT打破国外垄断

在此前很长一段时间内，国产IGBT不但产能严重不足，其技术水平差距很大，长期依赖国际巨头，导致“一芯难求”，这种状况导致中国制造长期在低端水平徘徊，始终无法摸到工业皇冠顶上的明珠。

而随着中国新能源汽车的高速发展，以比亚迪为代表的本土新能源汽车厂商在IGBT领域实现了突破，这种“外资寡头垄断”的市场格局正在被逐渐瓦解，中国电动汽车IGBT产业格局正在悄然生变。

12月10日，比亚迪在宁波发布了车用IGBT4.0技术，其芯片损耗、模块温度循环能力、电流输出能力等关键指标均达到全球领先水平。

截至年11月，比亚迪累计申请IGBT相关专利件，其中授权专利件。

卧薪尝胆十四年

关键技术的突破并不是一日之功，而是靠长远布局和多年的经验积累。

作为3年才进入汽车行业的新玩家，比亚迪从一开始就密切

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lktp/572.html