比亚迪电动汽车IGBT芯片的技术分析

（文章来源：汽车科学岛）

IGBT_insulated gate bipolar transisitor，释义为绝缘栅双极晶体管；在电驱领域所谓的IGBT芯片一般指模块，其概念与结构特点需要以非常专业的术语进行解析，相信99%的读者并非此专业所以不再赘述。简而言之IGBT的作用很简单，指控制驱动系统的直流与交流电切换的效率，只要效率足够高且足够稳定则能大大提升驱动电机（电车发动机）的扭矩，扭矩的提升会增加平均0~15000转的全转速区间输出功率（马力）。

IGBT芯片对于电动汽车而言是两大核心之一，第一核心总成众所周知为动力电池组，电动汽车想要实现高性能或者理想的续航与运行稳定性，电芯的主要元素与元素比例以及放电效率等参数有直接影响；但如果电芯成组后的水平很高，但是没有优秀的IGBT芯片与模块控制直交流转化，电池组则无法发挥最强功效，同时也会因传输损耗过大造成续航里程的下滑。

于是IGBT芯片也是非常重要的核心总成，是电动汽车电控电机系统的核心（CPU）；且车辆不仅电驱系统需要优秀的IGBT，同时空调系统、温控系统以及高压充电系统都需要该芯片控制。所以如车辆有优秀的IGBT芯片可用，汽车的综合性能与综合能耗表现都会大大提升。不过并不是所有的车企都能使用高标准芯片，原因参考第二节。

目前中企能够制造IGBT芯片的企业只有两家，第一家是制造高铁的中国中车集团，电驱的轨道交通同样需要优秀的IGBT模块，而中国高铁驰名全球。第二家则是同样具备轨道交通业务，同时覆盖商用与乘用汽车的比亚迪集团。中车集团不生产汽车，那么结论则是全国唯一有IGBT生产能力的车企只有比亚迪；然而实际情况更夸张，因为全球范围内也只有比亚迪一家车企具备这一能力。

除比亚迪汽车以外，其他车企只能依靠第三方IGBT供应商生存；其中知名供应商有西门子、英飞凌、东芝、富士等。全球每年消耗IGBT超400亿美元，国内的各大新能源车企消耗量也是非常的夸张，因为新能源汽车的普及正是从这一市场开始。电动汽车的电池组制造成本是很高的，而IGBT模块的制造成本也接近了是整车成本的10%；由此可见IGBT芯片的制造技术难度有多高，但凡稍微简单一些也不会没有逆向产品。

比亚迪集团的IGBT是从2005年立项研发，至今已有15年的光景；第一代IGBT在2009年的多技术鉴定，自此打破了国际行业垄断。目前IGBT芯片已经升级至4.0代，其水平达到电流输出能力高于行业平均标准15%，电机的扭矩与输出功率会非常高，而在无需高功率输出的工况中则能够大大降低能耗。这一系统可实现综合损耗比行业平均标准再低20%，恶劣温度环境中的使用寿命超过行业标准10倍以上。

总结：比亚迪IGBT4.0的水平毫无争议高于一众供应商与其他车企，因为比亚迪比供应商更了解汽车，比其他车企更了解电。这就是IGBT-E平台成为诸多车企青睐对象的原因，从大众奥迪、丰田汽车、长安长城以及北汽广汽，甚至包括FAC现阶段掌控的克莱斯勒，这些车企陆续从竞争对手转型为比亚迪集团的战略合作伙伴，这些足以说明IGBT与E平台的高水准了。其次从中车与比亚迪的竞争结果来看，比亚迪似乎给中车也带来了很大的压力。

这一个以化学电源起家的企业在交通工具的领域似乎非常神奇，后期还会带来哪些惊喜尚未可知；不过对于这一企业不适合以单纯的汽车制造厂商的视角分析，其志应不在小小的汽车领域。