比亚迪：新能源车“中国芯”为中国车企实现“变道超车”迈出了坚实的步伐

中国网/中国发展门户网（记者焦梦）中国已经是新能源汽车的第一消费市场，如何实现从新能源汽车大国到强国的转变？自主创新是绕不开的必由之路。12月10日，比亚迪在宁波发布了核心科技IGBT4.0，为中国车企实现“变道超车”迈出了坚实的步伐。

据了解，IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)是新能源汽车最核心的技术，其好坏直接影响电动车功率的释放速度。

比亚迪制造的IGBT4.0晶圆

“电流与电动汽车的内在关系，有点像血液之于人的作用。IGBT直接控制直、交流电的转换，同时对交流电机进行变频控制，决定驱动系统的扭矩（直接影响汽车加速能力）、最大输出功率（直接影响汽车最高时速）等，被称为电力电子装置的‘CPU’。因此，一块IGBT模块尽管只有巴掌大小，却是驾驭一台庞大装备的‘命脉’”，比亚迪第六事业部兼太阳能事业部总经理陈刚向记者介绍说。

据悉，IGBT在未来3-5年将继续成为制约新能源汽车行业发展的主要瓶颈之一：IGBT作为新能源汽车核心零部件，其在整车成本中的占比约5%。IGBT因技术难、投资大，与动力电池一起，被业内称为新能源汽车核心技术的“珠穆拉玛峰”，长期以来制约了新能源汽车的大规模商业化。

来自第一电动研究院发布的《2017年中国动力电池产业发展报告》数据显示，目前电池产业发展较快，涌现出以比亚迪为代表的众多国内动力电池企业，引领全球动力电池的发展，2017年国内动力电池产量达44.5GWh，已基本满足了新能源汽车的配套要求。

但我国IGBT的发展却严重滞后，中高端IGBT产能严重不足，长期依赖国际巨头，导致“一芯难求”。根据世界三大电子元器件分销商之一富昌电子（FutureElectronicsLTD）的统计：2018年，应用于新能源汽车的IGBT模块的交货周期最长已经达到52周。而2018-2022年全球新能源汽车产量年复合增长率达30%，但同期车规级IGBT产量的年复合增长率仅为15.7%。因此可以预见，未来几年全球车规级IGBT市场的供应将愈加紧张。

据介绍，此次发布的IGBT4.0，在芯片损耗、模块温度循环能力、电流输出能力等关键指标上，均已达到全球领先水平，产品良率达到了98%，成为车用IGBT的标杆性产品。“从现在起，我们和欧洲、日本的厂商已经站到了同一起跑线。”陈刚说。

13年自主研发成就强劲“中国芯”

这么至关重要的元器件，制造难点在哪？比亚迪第六事业部高级研发经理吴海平介绍，要在指甲盖大小的方寸之间，植入几十万个微小的IGBT元胞，这就对材料、设计、工艺等各环节的要求都要求极高，需要大量资金和技术投入。制造环节更是对环境和设备提出了极为苛刻的要求：生产车间要达到一级洁净度标准，每平方英尺的微尘不能超过1个；生产用水需要使用超纯水，普通的水需要经过二十多道净化才可以达标。产品检测需要用到50万倍的扫描电镜。

长期以来，IGBT的核心技术始终掌握在国外厂商手里。比亚迪董事长王传福很早就意识到，电动汽车未来的竞争，将围绕电池、IGBT等核心技术展开。因此一早就下定决心，自主研发。当外界还不看好电动车的前景、甚至对IGBT还不太了解的情况下，在2003年就开始布局电动车的比亚迪，就预见IGBT将会是影响电动车发展的关键技术，在研发团队组建、产线建设等各方面投入重金，默默布局IGBT产业。

2005年，比亚迪组建IGBT研发团队，正式进军IGBT领域。2008年10月，比亚迪收购宁波中纬半导体晶圆厂。比亚迪品牌及公关处总经理、总裁办公室主任李巍回忆，收购当天比亚迪的股价一落千丈，被当时很多投资人和媒体认为“不务正业”“看不出与汽车、电池产业有什么联系”。

一只由本土工程师团队组成的研发力量，就这样在外界的质疑声中，顶着“纯烧钱”的压力，默默地向这一核心技术发起冲锋。从零起步，13年光阴，千百次的实验，百转千回的创新之路充满了艰辛和汗水。

2009年，比亚迪推出IGBT，标志着中国在IGBT技术上实现零的突破。之后又推出了2.0和2.5版本，并终于在中国大规模推广新能源车时大批量装配生产，开始大放异彩。

谈到实现核心技术突破有哪些秘诀，比亚迪第六事业部产品总监杨钦耀强调了“坚持”和“全产业链优势”两大法宝。“应用端的拉动非常重要，所有的研发，特别是这种关键元器件的研发，没有应用端的拉动，很难走到这个程度。”他表示。

探索无止境创新再出发

比亚迪目前拥有国内唯一的材料研发、芯片设计、晶圆制造、模块设计与制造以及整车应用的IGBT全产业链，在追赶上国际竞争对手脚步后，已经将目标瞄准了碳化硅（SIC）芯片，有望于2019年推出搭载碳化硅电控的电动车。

中国电器工业协会电力电子分会秘书长蔚红旗认为，碳化硅是新一代功率半导体器件，不光是中国的功率器件的发展方向，在整个世界都是如此，但是中国的需求最大。半导体最大的市场需求在中国，不仅仅是在微电子还有新能源车、高铁包括输电领域都需求巨大，所以必须要走自主研发的道路。

“我在比亚迪现场演示的技术和工厂中看到了不少亮点，比如明年的规划，以及现在已经应用的铝碳化硅散热技术，都让我耳目一新。比亚迪的全产业链和需求拉动的优势，对于功率半导体器件的研发是非常好的契机，恐怕在全国的车企里没有第二家。”他表示。

1994年在深圳成立的比亚迪，一直站在改革开放的最前沿，伴随着改革开放的春风不断发展壮大。在深圳充分的市场竞争形成的公平环境，特别适合技术底蕴立身的高科技企业发展。

“前不久召开的民营企业家座谈会，让我们感到前所未有的振奋和鼓舞，”李巍表示：“我们还有一系列技术在加紧打磨，以后每个季度都要陆续亮相，让世界看到中国车企的力量。”