如果隨便問身邊一個人，比亞迪是做什么的，大概率他們給出的答案是造車。誠然，乘著近年來興起的新能源汽車潮流，這家來自深圳的車企已經在汽車領域攢夠了足夠的名聲；那些跟比亞迪有過合作的應該會說出，比亞迪還有代工和電池業(yè)務；而對比亞迪有深入了解的朋友則會指出，集成電路業(yè)務是比亞迪的另一核心競爭力所在。

“IGBT電動中國芯——比亞迪核心技術解析會

據半導體行業(yè)不完全統(tǒng)計顯示，比亞迪在CMOS圖像傳感器、電流傳感器、PM2.5傳感器、多節(jié)保護IC、電容式觸摸按鍵控制芯片、指紋識別芯片和IGBT等領域都有了深厚的積累，尤其是IGBT方面，更成為比亞迪叱咤新能源汽車市場的殺手锏。日前，比亞迪在寧波舉辦了一場題為“IGBT電動中國芯——比亞迪核心技術解析會”，首次向公眾掀開了他們IGBT的神秘面紗。

十三年積累，

成就國內唯一擁有IGBT全產業(yè)鏈的車企

所謂IGBT，也就是InsulatedGateBipolarTransistor的縮寫，中文全稱是“絕緣柵雙極型晶體管”。作為一款結合了金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）的高電流單柵控制特性及雙極性晶體管的低飽和電壓的能力的器件，IGBT能被廣泛應用到工業(yè)和汽車等領域，尤其對于電動車來說，因為IGBT直接控制驅動系統(tǒng)直、交流電的轉換，決定了車輛的扭矩和最大輸出功率，所以它的重要性不言而喻。

據集邦咨詢分析，IGBT模塊作為新能源汽車電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件，成本占到新能源整車成本的10％，占到充電樁成本的20％。未來新能源汽車將成為IGBT產業(yè)擴張的主要驅動力。但在過往，這基本都是被歐美日企業(yè)壟斷的市場。特別是在中高端IGBT市場，90%的份額被國際巨頭壟斷，導致“一芯難求”，成為制約我國電動車行業(yè)健康、快速發(fā)展的主要瓶頸。

2014-2025中國IGBT市場規(guī)模（數(shù)據來源：集邦咨詢）

富昌電子（FutureElectronicsLTD）的統(tǒng)計顯示，2018年，車規(guī)級IGBT模塊的交貨周期最長已經達到52周（IGBT的交貨周期正常情況下為8-12周）。而2018-2022年，全球電動車年復合增長率達30%，但同期車規(guī)級IGBT市場的年復合增長率僅為15.7%?？梢灶A見，未來幾年全球車規(guī)級IGBT市場的供應將愈加緊張，發(fā)展國產的車用IGBT迫在眉睫。而比亞迪則早在13年前就開始布局這個市場。

比亞迪第六事業(yè)部總經理陳剛

比亞迪第六事業(yè)部總經理陳剛告訴半導體行業(yè)觀察記者，他們在2005年就組建了IGBT研發(fā)團隊，正式布局IGBT產業(yè)。在發(fā)展早期，比亞迪是通過購買別人的芯片進行IGBT的模組研發(fā)，公司也在2007完成了首款電動車IGBT模塊樣品的組裝。但比亞迪不滿足于只做一個模組廠，到了2008年，他們斥資兩億人民幣收購寧波中緯，正式組建晶圓工廠，切入芯片領域，并在次年推出了其IGBT1.0芯片。這款產品獲得了中國電力電子協(xié)會組織的科技成果鑒定，標志著比亞迪自主研發(fā)的IGBT芯片達到了國際主流水平。

比亞迪IGBT產品的發(fā)展歷程

2010年，比亞迪自主研發(fā)IGBT產品開始批量供貨新能源汽車F3DM；2012年公司更是全球首創(chuàng)將航空航天級AISiC材料大批量用于車用IGBT模塊，公司也在這一年宣布成功研發(fā)了IGBT2.0芯片，搭載IGBT2.0芯片的模塊也在次年通過汽車全面認證；2014年，搭載比亞迪IGBT2.0芯片的模塊在e6、K9等新能源車型上批量裝車，宣告比亞迪車載IGBT方面的更進一步。

到了2015年，比亞迪推出了其第三代的IGBT2.5芯片，并成功研發(fā)出了首款大巴專用的IGBT模塊；2016年，搭載IGBT2.5芯片的模塊批量裝車，公司的模塊廠也在這一年經過TS16949標準認證；2017年，比亞迪的IGBT4.0的芯片宣布研發(fā)成功，首款雙面水冷IGBT模塊也宣告面世。進入今年，比亞迪的IGBT4.0芯片的模塊順利被順利應用到其新款的唐里面。

“經過了十三年的發(fā)展，比亞迪已經涉足了IGBT的材料研發(fā)、芯片設計、晶圓制造、模塊設計與制造和整車制造在內的整個IGBT產業(yè)鏈，也成為國內唯一擁有IGBT全產業(yè)鏈的車企。截止今年十一月，公司IGBT的累積裝車超50萬輛，單車行駛里程也超過50萬公里，產品得到了充分的驗證”，陳剛說。

“比亞迪依靠自身強大的研發(fā)實力、人才的聚集、產業(yè)鏈的配套，在汽車功率半導體領域有了非常核心的突破，這個突破不是今天想，明天投入就能實現(xiàn)的，是積累了十多年的技術、人才和產業(yè)鏈才能實現(xiàn)的。”中國半導體行業(yè)協(xié)會IC設計分會副理事長周生明在解析會上表示。

這就推動比亞迪的IGBT進入下一個階段。

挾IGBT4.0芯片之力，加緊IGBT對外供貨

過去的十三年，是比亞迪IGBT深入研發(fā)的十三年，也是公司不斷試錯的十三年，這也是比亞迪得天獨厚的優(yōu)勢。正如比亞迪第六事業(yè)部IGBT產品中心產品總監(jiān)楊欽耀所說：“對一個新推向市場的車載IGBT來說，應用驗證非常重要，而本身制造汽車的比亞迪恰好在這方面有自己的平臺”。這就使得比亞迪IGBT的研發(fā)改進擁有其他競爭對手所沒有的機會。而經歷重重考驗的比亞迪也正在推動他們的IGBT產品、尤其是車載IGBT產品對外供貨，這無論是對國內車廠還是比亞迪來說，都是一個雙贏的決定。

中國半導體行業(yè)協(xié)會IC設計分會副理事長周生明（左）與比亞迪第六事業(yè)部IGBT產品中心產品總監(jiān)楊欽耀（右）

其實在之前，比亞迪已經對外供貨工業(yè)IGBT方面的產品，在2018年，公司搭載IGBT2.5芯片的車用IGBT模組也開始對外供貨?，F(xiàn)在挾新款的高性能的1200VIGBT4.0芯片，比亞迪在深化這些產品在自身汽車應用之余，也在加緊IGBT的對外供貨布局。

不同于過往采用平面柵NPT技術，比亞迪在IGBT4.0上采用了一個改進型的平面柵FS技術。新的技術的引入讓產品擁有更小的寄生電容，更小的門極電量、更快的開通速度、更快的關斷速度、開關特性易于控制、更低的電耗、應用中更低的溫升和世界級的安全工作，所以整體性能和一些TrenchFS可以相比較更好。

比亞迪全新一代IGHT4.0技術介紹

比亞迪第六事業(yè)部IGBT芯片產品部高級研發(fā)經理吳海平也表示，此次推出的比亞迪IGBT4.0在諸多關鍵技術指標上都優(yōu)于當前市場主流產品，例如：

1、電流輸出能力較當前市場主流的IGBT高15%，支持整車具有更強的加速能力和更大的功率輸出能力。

2、同等工況下，綜合損耗較當前市場主流的IGBT降低了約20%。這意味著電流通過IGBT器件時，受到的損耗降低，使得整車電耗顯著降低。以比亞迪全新一代唐為例，在其他條件不變的情況下，僅此一項技術，就成功將百公里電耗降低約3%。

3、溫度循環(huán)壽命可以做到當前市場主流IGBT的10倍以上。這意味著比亞迪電動車在應對各種極端氣候、路況時，能有更高的可靠性和更長的使用壽命。此前，比亞迪電動車就以其優(yōu)異的性能與穩(wěn)定的可靠性，完成了從新疆吐魯番的高溫，到北歐的極寒、再到西藏高原的高海拔等全球最嚴苛自然環(huán)境的測試，并在全球300多個市場成功經歷了各種氣候、路況、駕駛習慣的考驗，得到廣泛認可。

“新的IGBT4.0芯片的出現(xiàn)，樹立了車用IGBT的新標桿”，吳海平表示?；谶@個強悍的芯片，比亞迪也將會推出一系列的模塊產品。在其支持下，比亞迪新一代的唐EV實現(xiàn)了百公里加速4.4秒、續(xù)航里程600公里（60km/小時等速續(xù)航下）的超強性能，再度確立了行業(yè)領先地位，并獲得消費者的高度認可。除了對內，他們同時也強調了對外的供應。

據介紹，比亞迪接下來推出750V電壓的IGBT4.0產品，服務外部市場。在他們看來，推動其車載IGBT產品對外供應有幾點重要的意義。

“這首先體現(xiàn)在幫助其他車企降低成本；其次能夠讓他們的供應鏈安全更受保障;第三讓國內車企與比亞迪一起共同提升;第四促進新能源汽車市場的發(fā)展?！?，吳海平說。

提前布局SiC，押寶第三代半導體器件

在持續(xù)推進IGBT的同時，比亞迪也開始投入到了SiC方面的布局，瞄準產業(yè)下一個未來。

與IGBT這些硅器件相比，寬禁帶半導體碳化硅(SiC)器件具備更高的擊穿電場強度、高電流密度、高可靠性和導熱率以及低損耗的優(yōu)勢，可以制造出遠超相應硅基的器件。這不但讓你可以輕易實現(xiàn)高功率設計，同時可以實現(xiàn)原本無法企及的效率水平。而比亞迪也在這方面下了不少功夫。

比亞迪SiC晶圓

據悉，比亞迪已投入巨資布局第三代半導體材料SiC，并將整合材料（高純碳化硅粉）、單晶、外延、芯片、封裝等SiC基半導體全產業(yè)鏈，致力于降低SiC器件的制造成本，加快其在電動車領域的應用。

比亞迪宣布，公司已經成功研發(fā)了SiCMOSFET（汽車功率半導體包括基于硅或碳化硅等材料打造的IGBT或MOSFET等），有望于2019年推出搭載SiC電控的電動車。預計到2023年，比亞迪將在旗下的電動車中，實現(xiàn)SiC基車用功率半導體對硅基IGBT的全面替代，將整車性能在現(xiàn)有基礎上再提升10%。

陳剛表示：“SiCMOSFET將成為比亞迪電動車性能持續(xù)迭代更新的新一代‘殺手锏’，我們期望在加速、續(xù)航等性能指標上，為廣大消費者帶來更多驚喜?！?/p>