其电流输出能力较当前市场主流的IGBT高15%,我们

来源:http://www.songdafood.com 作者:每日更新 人气:114 发布时间:2019-11-21
摘要:[汽车行业]据中汽协发布的数据显示,11月,我国新能源汽车销量为16.9万辆,较去年同期增长37.6%。前11个月新能源汽车总销量103万辆,较上年同期增长68%。在国内新能源车销量不断看涨

[汽车 行业]据中汽协发布的数据显示,11月,我国新能源汽车销量为16.9万辆,较去年同期增长37.6%。前11个月新能源汽车总销量103万辆,较上年同期增长68%。在国内新能源车销量不断看涨的同时,中国的新能源行业再有好消息传来——中国车企比亚迪在技术领域再获突破。

2018 年 12 月,比亚迪发布了在车规级领域的 IGBT 4.0 技术,此前这项技术及零部件基本都被国外的企业所垄断。而发布此项技术之后,比亚迪成为了国内第一家实现车规级 IGBT 大规模量产、也是唯一一家拥有 IGBT 完整产业链的车企。今天就跟大家聊聊 IGBT 和相关的事吧。

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■ 什么是 IGBT?它是干什么的?

智东西(公众号:zhidxcom)编 | 司北

2018年12月10日,比亚迪在浙江宁波公开发布了IGBT4.0技术,这意味着电动车的“中国芯”研发取得重大进展。据介绍,IGBT4.0在诸多关键技术指标上都优于当前市场主流产品,其电流输出能力较当前市场主流的IGBT高15%,支持整车具有更强的加速能力和更大的功率输出能力;同等工况下,综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%。这意味着比亚迪电动车在应对各种极端气候、路况时,能有更高的可靠性和更长的使用寿命。

IGBT 中文称 " 绝缘栅双极型晶体管 ",你可以把它理解为一个开关,用在电压几十到几百伏、电流几十到几百安的强电上。这时候你可能会想到,这个电压电流的量级,不就是我们日常家用电的量级吗?但家里的电灯开关是用实体按钮控制的,IGBT 不用机械按钮,是由计算机控制的。

澳门新葡亰3522平台游戏,根据国际半导体巨头英飞凌统计,一辆传统燃料汽车的电机驱动系统中功率半导体的价值为17美元,而一辆纯电动汽车中价值为265美元,增加了近15倍。新能源汽车为功率半导体带来了极大的增长潜力。

随着中国具备自主知识产权的IGBT产品实现量产,中国在这个领域中实现了与德国、日本三分天下。但是从整体来看,面对国内外竞争对手的虎视眈眈,比亚迪在这场全球性的电动车核心技术争夺战中,依然“压力山大”。

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本期的智能内参,我们推荐来自天风证券的功率半导体行业报告,介绍了在新能源电动车热潮中,功率半导体行业的全球格局与市场新机遇。如果想收藏本文的报告(天风证券-电子行业:“技术推进+应用驱动”,功率半导体迎来新一轮发展机遇),可以在智东西公众号回复关键词“nc352”获取。


我们日常生活中,使用的都是交流电,发电厂发出来的都是交流电,但如果你想给电动车充电,必须把交流变成直流才能充进去,IGBT 正好就能实现这个功能,电池放电的时候,通过 IGBT 把直流电转变成交流电机使用的交流电。这是 IGBT 的一个功能:交流直流互转。

以下为智能内参整理呈现的干货:

●不能不提的IGBT

IGBT 其实离我们并不遥远,就算你家里没有汽车,有些很常用的东西里也有 IGBT,比如电磁炉和变频空调。这涉及到 IGBT 的另一个功能,变频。比如电磁炉需要把普通的 50 赫兹交流电变成 20-40 千赫兹的高频交流电。

一、功率半导体:电能转换核心器件

IGBT是什么?它的全称是绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor),是功率半导体器件第三次技术革命的代表性产品,具有高频率、高电压、大电流,易于开关等优良性能,被业界誉为功率变流装置的“CPU”,小到家电,大到飞机、舰船、交通、电网等战略性产业,都无法离开它。

当然他也是变压器的组成部分。

功率半导体器件是实现电能转换的核心器件,广泛应用于消费电子、新能源交通、轨道交通、发电与配电等电力电子领域。

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那么,新能源汽车为何要用到IGBT呢?其实,无论是太阳能电池、风力发电还是新能源汽车,其系统应用都需要把直流电转换为交流电,承担这一任务的部件称为逆变器。而逆变器的核心器件,正是IGBT,也是价格最高的部件之一。IGBT的芯片与动力电池电芯并称为电动车的“双芯”,是影响电动车性能的关键技术。

所以 IGBT 是一个很 " 均衡强势 " 的东西,虽然上面说的几个功能使用逆变器、整流器、变压器等也能实现,但一是他们不能承受那么高的电压,二是开关速度没有 IGBT 快,IGBT 一秒钟可以开关几万次。

根据载流子类型,功率半导体可以分为双极型功率半导体和单极型功率半导体。

电动车的常用电压一般为600-1200V,对电动车而言,IGBT决定了驱动系统的扭矩、最大输出功率,以及车辆的电能损耗等。可以说,你在大街上看到的每一辆电动车,内部都安装有IGBT。据称,在一辆电动车的成本当中,IGBT要占到5%左右。

■ IGBT 在电动车里干什么?

双极型功率半导体包括功率二极管、双极结型晶体管、电力晶体管、晶闸管、绝缘栅双极型晶体管等。

作为一种技术含量极高的元器件,即便在全球市场内,IGBT主要供应厂商也不多,并且基本是欧美及日本几家公司。此前代表着IGBT技术的最高水平的公司包括德国英飞凌、瑞士ABB以及日本三菱、东芝、富士等公司。在高电压等级领域更是完全由英飞凌、ABB、三菱三大公司所控制。

IGBT 主要应用于电动汽车领域中以下几个方面:

单极型功率半导体包括功率MOSFET、肖特基势垒功率二极管等。

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  1. 电控系统 大功率直流变交流后驱动汽车电机;

  2. 车载空调控制系统 小功率直流 / 交流逆变;

  3. 充电桩 智能充电桩中 IGBT 模块被作为开关使用;

从市场格局来看,目前国外功率半导体厂商制造水平较高,已经形成了较高的专业壁垒。

『IGBT』

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欧美日厂商凭借其技术和品牌优势,占据了全球功率半导体器件市场的70%。其中,英飞凌器以18.6%的市场占有率排名世界第一(2017年英飞凌财报数据)。

相关数据显示,中国IGBT市场长期被国际巨头垄断,90%的市场供应来自于英飞凌、三菱等海外巨头。基本上目前绝大部分市面上生产的新能源车,其IGBT模块都要从国外采购。

▲ 比亚迪车规级 IGBT 模组

我国开展功率半导体的研究工作比较晚,目前大陆、台湾地区主要集中在二极管、低压MOSFET等低端功率器件市场,IGBT、中高压MOSFET等高端器件市场主要由欧美日厂商占据。


上面说了 IGBT 可以承受高电压、可以变频、可以控制交直流转换、可以变压,也就是说现在有了电压、频率都受控制的强电,这个强电就可以用来驱动汽车、高铁等交通工具的电机。

不过,国际功率半导体厂商尚未形成专利和标准的垄断。相比国外厂商,国内厂商在服务客户需求、降低成本等方面具有竞争优势。

●比亚迪在IGBT领域的奋斗史

■ IGBT 有点贵,并且长期被外国供应商垄断

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那么,比亚迪是什么时候进入IGBT领域的呢?

据悉,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,也决定了整车的能源效率。

根据中商产业研究院数据,2022年全球功率半导体市场规模将达426亿美元,其中国产代替空间十分广阔。

1995年,比亚迪在深圳成立,以电池生产为主要业务。2003年,比亚迪成为全球第二大充电电池生产商,同年组建比亚迪汽车,涉足整车领域。2005年,比亚迪就开始组建自身研发团队,投入重金布局IGBT产业。业内公认,比亚迪是IGBT领域国内一流的集设计、制造和销售为一体的集成电路系统集成服务商,其在国内的竞争对手包括株洲中车时代电气、杭州士兰微、吉林华微、中航微电等等。

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二、电动汽车崛起,点燃全球功率半导体市场

国内IGBT研发企业汇总

▲ 2016-2020 年 IGBT 应用收入

功率半导体是电动汽车的重要部件,比如特斯拉Model S车型使用的三相异步电机驱动,其中每一相的驱动控制都需要使用28颗IGBT(绝缘栅双极型晶体管)芯片,三相共需要使用84颗IGBT芯片。

企业

不仅是新能源车,直流充电桩和高铁的核心也是 IGBT 管,直流充电桩 30% 的原材料成本就是 IGBT。电力机车一般需要 500 个 IGBT 模块,动车组需要超过 100 个 IGBT 模块,一节地铁需要 50-80 个 IGBT 模块。

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类型

著名的 IGBT 供应商是英飞凌,它几乎垄断了处日系厂商外所以电动车的 IGBT,而日系比如丰田,其混动车的 IGBT 都是自己完成的,也是全球唯一能自产 IGBT 的厂商。

因此,新能源汽车产业的崛起为功率半导体带来了极大的增长潜力。电机控制系统和充电桩是车用IGBT的主要增长点。

主要产品及服务

这回你明白比亚迪实现大规模量产 IGBT 的意义了吧。

IGBT在电力驱动系统中属于逆变器模块,将动力电池的直流电逆变成交流电提供给驱动电动机。

比亚迪

■ 刚攻克的技术,怎么就被碳化硅取代了 ?

IGBT约占新能源汽车电机驱动系统及车载充电系统成本的40%,折合到整车上约占总成本的7~10%,其性能直接决定了整车的能源利用率。

IDM

其实碳化硅是下一代 IGBT,碳化硅 " 取代 "IGBT 只是正常的技术上的更迭。碳化硅的优势很明显,近其通态阻抗(就是半导体器件在导通状态下的电阻)为通常硅器件的十分之一,本身发热量小 , 导致用其制作的器件的导热性能极优。还有 , 碳化硅功率器件可在 400 ℃的高温下正常工作。其可利用体积微小的器件控制很大的电流。工作电压也高得多。

1、IGBT:硅基功率半导体核心

1200V-6500V高压模块,掌握高铁动力IGBT芯片及模块技术

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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT和MOS组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。

中车时代电气

▲ 比亚迪 SiC 模块

IGBT可以实现直流电和交流电之间的转化或者改变电流的频率,有逆变和变频的作用。

IDM

碳化硅的研究依旧是日本人领先,比如三菱等大厂现在可以做到量产碳化硅元件,丰田在 2013 年就 建立了碳化硅半导体试制线,预计 2021 年旗下的混动车和氢燃料电池车就全面使用碳化硅。不过比亚迪也很努力了,他们已经成功研发了 SiC MOSFET,有望于 2019 年推出搭载 SiC 电控的电动车。预计到 2023 年实现 SiC 基车用功率半导体对硅基 IGBT 的全面替代。

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工业级IGBT模块、汽车级IGBT模块、IGBT驱动芯片

目前限制 SiC 应用主要是两方面,第一个当然是价格,其价格是传统 Si 型 IGBT 的 6 倍。其次是电磁干扰,当然也有工艺方面等难以攻克的问题。

在结构方面,IGBT比MOSFET多一层P+区,通过P层空穴的注入能够降低器件的导通电阻。

杭州士兰微

■ 邦点评

随着电压的增大,MOSFET的导通电阻也变大,因而其传导损耗比较大,尤其是在高压应用场合中。相较而言,IGBT的导通电阻较小。

IDM

好的,以上就是 IGBT 和其下一代碳化硅的基本信息,其实这些内容更多的涉及到新材料、半导体等方面的知识在新能源汽车领域的应用,所以我们十分欢迎更加专业的朋友们和邦老师在评论区交流,大家一起学习吧。

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300V-600V穿透型IGBT工艺、1200V非穿透型IGBT工艺、面向家电、消费电子

IGBT多应用于高压领域,MOSFET主要应用在高频领域。IGBT集中应用在逆变器、变频器等高压产品;而MOSFET主要应用在镇流器、高频感应加热等高频产品。

吉林华微

2、IGBT市场格局

IDM

按电压分布来看,消费电子领域运用的IGBT产品主要在600V以下,如数码相机闪光灯等。1200V以上的IGBT多用于电力设备、汽车电子、高铁及动车中。动车组常用的IGBT模块为3300V和6500V。智能电网使用的IGBT通常为3300V。

IGBT生产线主要面向逆变器、电磁炉、UPS电源

全球IGBT市场主要竞争者包括德国英飞凌、日本三菱、富士电机、美国安森美、瑞士ABB等,前五大企业的市场份额超过70%。

中航微电子

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IDM

目前国外厂商已研发出完善的IGBT产品系列:其中,仙童等企业在消费级IGBT领域处于优势地位。

1200V的IGBT功率器件

ABB、英飞凌和三菱电机在1700V以上的工业级IGBT领域占据优势。

中环股份

在3300V以上电压等级的领域,英飞凌、ABB和三菱电机三家公司居垄断地位,代表着国际IGBT技术的最高水平。

IDM

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消费电子IGBT已量产,高电亚IGBT仍在研发

国产追赶仍需时间。中国功率半导体市场占世界功率半导体市场份额的50%以上,但在中高端MOSFET及IGBT器件中,90%依赖于进口。

西安中车永电

三、第三代化合物半导体——前景广阔,产业变革

模块

1、碳化硅SiC:高压器件领域的破局者

1200V-6500V高压模块,面向轨道交通、智能电网等领域

而在功率半导体材料方面,SiC是第三代半导体材料的代表。相较于Si,SiC能降低更多能量损耗、更易实现小型化、更耐高温。

西安爱帕克

SiC主要应用在光伏逆变器、储能/电池充电、不间断电源、开关电源、工业驱动器及医疗等市场,它可以用于实现电动车逆变器等驱动系统的小量轻化。

模块

2017年全球SiC功率半导体市场总额达3.99亿美元。预计到2023年市场总额将达16.44亿美元,年复合增长率26.6%。从应用来看,混合动力和纯电动汽车的增长率最高,达81.4%。

600V-1200V模块

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威海新佳

目前,英飞凌和科锐占据了全球SiC市场的70%。

模块

罗姆公司在本田的Clarity上搭载了SiC功率器件,Clarity是世界首次用Full SiC驱动的燃料电动车,由于具有高温下动作和低损耗等特点,可以缩小用于冷却的散热片,扩大内部空间。丰田的燃料车MIRAI可以坐4个人,本田的Clarity实现了5人座。

1200V模块,应用于变频器、UPS等领域

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江苏宏微

在国家政策方面,目前我国正在大力推动第三代半导体产业弯道超车。2018年7,月国内首个《第三代半导体电力电子技术路线图》正式发布,提出了中国第三代半导体电力电子技术的发展路径及产业建设。

模块

2、氮化镓GaN:手机快充占最大份额,5G射频迎来发展机遇

600V-1700V模块,应用于特种电源、逆变器等领域

除了SiC之外,GaN也是是第三代半导体材料的代表。

嘉兴斯达

GaN器件可以分为射频器件和电力电子器件,其中电力电子器件产品包括SBD、FET等面向无线充电、电源开关等市场;射频器件则包括PA、MIMO等面向基站卫星、雷达市场。

模块、设计

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600V-3300V模块

目前,手机快速充电占据功率GaN市场的最大份额。但随着5G应用的临近,GaN射频器件市场也正在处于快速发展阶段。

南京芯茂微

GaN应用于充电器时可以有效缩小产品的尺寸。目前市面上的GaN充电器支持USB快充,以27W、30W和45W功率居多。Apple也考虑将GaN技术作为其无线充电解决方案,这有可能带来GaN功率器件市场的杀手级应用。

模块、设计

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600V-1700V模块,应用于工业变频、新能源等领域

要想满足5G对于更高数据传输速率和低延迟的要求,需要GaN技术来实现更高的目标频率。利用GaN的小尺寸和功率密度高的特点可以实现高度集成化的产品解决方案,如模块化射频前端器件,满足5G关键技术MassiveMIMO的需求。

其电流输出能力较当前市场主流的IGBT高15%,我们推荐来自天风证券的功率半导体行业报告。制表:汽车行业频道

目前,英飞凌、安森美和意法半导体是全球GaN市场的行业巨头。

2009年9月,比亚迪研发的IGBT芯片通过了中国电器工业协会电力电子分会组织的科技成果鉴定,开始打破国际巨头的技术垄断。

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对比亚迪IGBT研发同样重要的一件事也发生在2009年。这一年,比亚迪收购了台湾留美博士冯明宪与蔡南雄创办的宁波中纬电路工厂,由此建立了深圳、宁波两大生产基地。

根据Maximize Market研究数据,预计到2026年全球GaN功率器件市场规模将达到4.4亿美元,复合年增长率29.4%。

2005年至今,比亚迪已经陆续掌握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、电源及电控等环节,也是目前国内唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企。数据显示,截至2018年11月,比亚迪的IGBT模块累计装车已经超过50万辆。

近年来越来越多的公司加入GaN的产业链。如初创公司EPC、GaN System、Transphorm等。它们大多选择台积电或X-FAB为代工伙伴。行业巨头如英飞凌、安森美和意法半导体等则采用IDM模式。

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四、全球格局:产业巨头优势明显

『比亚迪生产的IGBT』

2017年全球功率分立器件和模块市场总额达186亿美元。其中,英飞凌以18.6%的市场份额排名第一。第二为安森美,第三为意法半导体。

除了打破国际巨头的垄断,比亚迪IGBT4.0的意义,可能还在于为更多新能源车企业提供性价比高、发货速度快的IGBT模块。

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根据富昌电子(Future Electronics LTD)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达到52周。预计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%。

而在细分领域方面:2017年全球功率分立IGBT市场总额达11亿美元。其中,英飞凌以38.5%的市场份额排名第一,第二为富士电机。2017年全球功率分立MOSFET市场总额达66.5亿美元。其中,英飞凌以26.3%的市场份额排名第一。第二为安森美。

比亚迪对外公布的规划是,2018年年底比亚迪IGBT晶圆的产能将扩大到月产5万片,如果一辆车用一片,相当于供应5万辆车的产能。到2020年,比亚迪希望达到月产10万片晶圆的能力,每年可供应120万辆车装车。

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2017年全球功率器件市场中恩智浦的营业收入排名第一。营业收入60.48亿元,净利润14.47亿元,净利率0.24。英飞凌排名第二,营业收入55.26亿元,净利润6.19亿元,净利率0.11。

『比亚迪发布IGBT4.0』

各功率器件厂商都有其独特的优势产品。安森美是第一大汽车图像传感器企业。在全球ADAS市场中,安森美的图像传感器占据了70%的市场份额。微控制器和SoC是瑞萨电子的主要产品。瑞萨电子在全球微控制器市场中占据领先地位。

当然,目前国内汽车领域在做IGBT的也并不止比亚迪一家。2015年底,中车株洲所旗下时代电气公司与北汽集团旗下的北汽新能源签署协议,全面启动汽车级IGBT、电机驱动系统等业务的合作。

智东西认为,汽车电子由于其市场广阔、体量巨大,一直都是半导体厂商们的兵家必争之地。而随着当前新能源汽车产业浪潮在全球领域的兴盛与崛起,功率半导体——这一电动汽车关键零部件——则更是迎来了一次前所未有的时代新机遇。报告中提及的IGBT与SiC/GaN三代化合物半导体功率器件,有望成为这一轮功率半导体浪潮中的行业引领者,在技术推进和应用驱动下迎来一波新的发展机遇。

2017年底,北汽新能源汽车股份公司与江苏宏微科技股份有限公司联合成立宏微-北汽新能源IGBT联合实验室,计划从芯片设计到模块设计与封装再到电机控制器设计与生产,联合打造电机控制器产业链。

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2018年年初,英飞凌与上海汽车集团股份有限公司成立合资企业上汽英飞凌汽车功率半导体有限公司,英飞凌在合资公司中的占股比例为49%。合资公司投资共分为三期,首期投资合一亿欧元。

由此看来,尽管目前比亚迪是国内唯一掌握IGBT技术的新能源车企,但该领域的对手也并不在少数,北汽、上汽作为后来者也加入车用IGBT研发的队伍。这将会是一场持久战。


●电动车技术竞争战火仍酣

于比亚迪而言,IGBT技术的突破是一大步。但对于电动车的核心技术竞争来说,这一步虽然重要,但却只是攻克了其中一个壁垒。从电池、电机到电控再到材料,电动车行业未来的竞争依然激烈。

以电池为例,其技术路线也经历了多次摇摆,不同的车企对于电池的研发和使用也各有选择。主流的电池包括磷酸铁锂电池和三元锂电池,比亚迪在早期选择是自主研发的磷酸铁锂电池。其主要原因,在于车载电池界的日韩企业早早的掌握了锰酸锂和三元锂的核心技术。尤其是三元锂,无论是技术、工艺还是设备,日韩行业龙头都已达到非常成熟稳定阶段。但当时磷酸铁锂电池技术方面日韩、欧美的企业涉及较少,且安全性相较锂电池更高,故比亚迪一开始就选择磷酸铁锂电池作为突破口,其技术很快达到领先水平。

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『比亚迪生产的电池』

但从现在来看,比亚迪当时的选择未必绝对正确。由于碳酸铁锂电池的能量密度较低,在续航里程相同的情况下,搭载磷酸铁锂电池的车辆自重更高,直接导致能耗不理想。在北方寒冷的天气,比亚迪的磷酸铁锂电池衰减比较严重,而三元锂电池在低温状态下放电性能更好,所以比亚迪在北方市场的认可度常年较低。当然,电动大巴等商用车使用碳酸铁锂电池的效果还是不错的。

更为致命的冲击来自政策层面。近年来,国家对新能源汽车的电池能量密度要求逐步提高,磷酸铁锂电池受限于材料的问题,能量密度很难再继续提高,所以比亚迪也不得不于2017年前后大量使用三元锂电池。但是,就目前的情况来看,在锂电池的研发领域,比亚迪还暂时不能赶超已经有大量技术储备的松下,后者的锂电池被特斯拉等中外知名电动车企业大量使用。即便在国内,宁德时代的三元电池单体密度已达到200Wh/kg,到2020年的规划是250Wh/kg-300Wh/kg,而比亚迪到2020年的规划最高是250Wh/kg,相较起来,比亚迪的三元锂电池技术上并不占优。

随着技术的发展,氢燃料电池开始被视为新能源电池的未来发展方向。氢燃料电池最基本原理就是电解水的逆反应,它不用充电,只需要加氢气,使用异常方便,但其储存和运输方面还有很多障碍。所以,围绕电动车电池的研发和竞争还将持续,比亚迪还需要在这方面继续努力。

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『比亚迪 唐新能源』

作为新能源汽车的心脏,电机能够将电池中的电能转换为动力,保证平顺、稳定的动力转化,让车辆高效前行。在电机选取的思路上,特斯拉、北汽新能源采用的都是目前技术更成熟、应用领域广泛的异步电动机。而比亚迪却却选择了另外一条路线,即研发永磁同步电动机。

永磁同步电机与普通异步速电机相比,具有效率高、启动转矩大、体积小、重量轻的优势,当然也存在控制问题、成本问题需要攻克。比亚迪自主研发的永磁同步电机,在效率以及功率密度方面得到了不小提升,提速性能比异步电动机更快,且结构简单,维护起来相对容易。目前最新的资料显示,比亚迪的新一代电机的最大功率已达160kw,峰值扭矩310Nm。

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『永磁同步电机』

在电控系统方面,比亚迪双模混合动力车采用自主研发的电机控制系统,低速时采用电机驱动,节约能耗,高速时采用发动机驱动,效率较高,提高了燃油经济性。当然,比亚迪的电控技术相较国内车企具备一定优势,但和特斯拉研发的电控技术相比,目前还是相对逊色,仍需继续优化。

航空界有句术语,一代材料,一代战机。其实,电动车领域也同样如此。随着电动车性能不断地提升,对功率半导体组件提出了更高的要求。寻求更低芯片损耗、更强电流输出能力、更耐高温的全新半导体材料,已成为学界和业界的共识,比亚迪也加入了这一战场。

碳化硅器件具备更高的电流密度,在功率等级相同的条件下,采用碳化硅器件可将电力驱动系统体积减小3-5倍,使系统的功率密度更高、设计更紧凑。因此,在相同的电池容量下,基于碳化硅的驱动系统使电动车续航里程更长。目前,比亚迪已投入巨资布局SiC,并将整合材料、单晶、外延、芯片、封装等SiC基半导体全产业链,致力于降低SiC器件的制造成本,加快其在电动车领域的应用。

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『碳化硅』

2018年12月10日,比亚迪对外宣布,已经成功研发了SiC MOSFET(汽车功率半导体包括基于硅或碳化硅等材料打造的IGBT或MOSFET等),有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年,比亚迪将在旗下的电动车中,实现SiC基车用功率半导体对硅基IGBT的全面替代,将整车性能在现有基础上提升10%。

编辑观点:逆水行舟,不进则退。尽管比亚迪掌握了“电池、电机、电控”这一核心技术链,并在IGBT等领域取得一些突破,但技术的迭代速度永远让人吃惊。特斯拉、宝马、奥迪等传统车企纷纷入局电动车,松下在电池领域的技术领先优势也暂时无法撼动,要想赢得激烈的新能源车争夺战,比亚迪还需要付出更多的努力。

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