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奋力破局!比亚迪沉淀13年的匠心

2018-12-12 13:23:00 和讯网 

  比亚迪是中国第一个实现车规级IGBT大规模量产的企业,打破了国际巨头的垄断,推动了中国新能源汽车行业的快速发展

  长期以来,IGBT的核心技术始终掌握在国外厂商手里。2009年,比亚迪推出IGBT芯片,标志着中国在IGBT技术上实现零的突破,打破了国际巨头的技术垄断,对于促进我国芯片产业以及新能源汽车产业的发展具有深远影响。十几年前,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。

  ○ 2009年9月,比亚迪IGBT芯片通过中国电器工业协会电力电子分会组织的科技成果鉴定,标志着中国在IGBT芯片技术上实现零的突破,打破了国际巨头的技术垄断。

  ○ 目前,比亚迪是中国唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企:包含IGBT芯片设计和制造、模组设计和制造、大功率器件测试应用平台、电源及电控等。

  经过十余年耕耘,比亚迪成功研发出全新的车规级产品IGBT4.0,成为车规级IGBT的标杆。

  IGBT“驯化”了电,而比亚迪“驯化”了IGBT。

  ○ 技术指标方面: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,比亚迪IGBT4.0产品达到全球领先水平。

  ○ 芯片损耗:比亚迪 IGBT4.0产品的综合损耗相比当前市场主流产品降低了约20%,使得整车电耗降低。以全新一代唐为例,在其他条件不变的情况下,采用比亚迪 IGBT4.0较采用当前市场主流的IGBT,百公里电耗少约3%。

  ○ 温度循环能力:IGBT4.0产品模块的温度循环寿命可以做到当前市场主流产品的10倍以上。

  ○ 电流输出能力:搭载IGBT4.0的V-315系列模块在同等工况下较当前市场主流产品的电流输出能力提升15%,支持整车具有更强的加速能力。

  工艺指标方面

  ○ 在大规模应用的1200V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120um(约两根头发丝直径)。

  ○ 为保证产品质量,比亚迪IGBT生产环境的洁净度要求达到最高等级的一级,即指每立方英尺(0.0283立方米)中,直径超过0.5微米的微尘离子不能超过1个。

  ○ 在晶圆的产品分析中,需要用到倍率高达500,000倍的扫描电子显微镜进行。相比之下,2000倍的倍率就足以使困扰众多城市于“无形”、直径只有人类头发丝1/20的PM2.5细颗粒物显露“真身”。

  ○ 晶圆的制造用水,标准需达到超纯水(也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水)。为达到这个标准,需要经过20多层净化。

  ○ 为保证产品品质,晶圆生产所需的光刻机需要保持平稳。在晶圆工厂,光刻机需要放在特制的防震台上,避免路过的车辆、甚至从旁经过的人的脚步对其的影响。此外,为了防震,晶圆工厂的地基需要打到岩石层。

  中高端IGBT,打造新能源汽车的性能标杆:得益于在IGBT领域的成果,比亚迪新能源车的超凡性能得以成功落地,并具有持续迭代升级的能力。

  双模“542”黑科技:IGBT为比亚迪提供对电流的准确、有效控制,使得比亚迪全新一代唐得以实现百公里加速4.5秒、全时电四驱、百公里油耗2升以内,从超强加速、全时电四驱、超低油耗三方面重新定义高性能汽车标准。

  纯电超凡性能:在比亚迪IGBT对电流准确、有效的控制下,比亚迪全新一代唐EV的百公里加速时间达到行业领先的4.4秒。同时,比亚迪IGBT在芯片损耗、电流输出能力等方面的优异性能,极大提升驱动系统的工作效率,和电池等其他关键技术一起,将比亚迪全新一代唐EV的续航里程提升到了600公里(60KM/小时等速续航下)。

  比亚迪投巨资布局第三代半导体材料SiC(碳化硅), 目前已大规模用于车载电源, 有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车,引领下一代电动车芯片变革。

  比亚迪投巨资布局第三代半导体材料SiC, 引领下一代电动车芯片变革。

  ○ 凭借更加优异的性能,SiC基半导体取代硅基半导体将是大势所趋,预计未来几年硅基IGBT将在汽车领域逐步被淘汰。

  ○ 比亚迪投巨资布局SiC基半导体,整合全产业链:材料(高纯碳化硅粉)、单晶、外延、芯片、封装等。

  ○ 比亚迪已经成功研发了芯片损耗更低、电流输出能力更强的SiC MOSFET(SiC基半导体的一种),目前已大规模用于车载电源,有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。

  比亚迪在功率半导体领域的愿景与规划

  ○ 立志于使比亚迪功率半导体芯片对于新能源汽车的意义,如高通之于手机、英特尔之于电脑。

  ○ 成为全球最大的车规级功率半导体供应商。

  ○ 成为(车规级)功率半导体领域的全球领导者,为“中国芯”腾飞添砖加瓦。

(责任编辑:王治强 HF013)
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