曾被國際巨頭壟斷 未來規模超1200億 從比亞迪新品IGBT 4.0說起
搜狐科技/黃陽
12月10日，比亞迪在寧波正式推出IGBT 4.0產品，新產品的綜合損耗相比當前市場主流產品降低了約20%，足夠讓全新的電動車唐比競品百公里功耗降低大約3%。
什麼是IGBT?
IGBT是晶片的一種，也是新能源汽車最核心的技術。它用於控制直、交流電的轉換，決定驅動系統的扭矩（直接影響汽車加速能力）、最大輸出功率（直接影響汽車最高時速）等，被稱為電力電子裝置的“CPU”。
IGBT在整車成本中的佔比約5%，它與動力電池一起，被業內稱為新能源汽車核心技術的“珠穆拉瑪峰”，長期以來制約了新能源汽車的大規模商業化。我國IGBT的發展卻嚴重滯後，中高階IGBT產能嚴重不足，長期依賴國際巨頭，導致“一芯難求”。
根據世界三大電子元器件分銷商之一富昌電子（Future Electronics LTD）的統計，而2018-2022年全球新能源汽車產量年複合增長率達30%，但同期車規級IGBT產量的年複合增長率僅為15.7%。新能源汽車增速顯著高於車規級IGBT增速，兩者的增速不匹配，將導致IGBT供貨愈加緊張。
而在中國，這個情況或許會更為嚴峻。2018-2025年期間，在中國，新能源汽車及相關產業帶動的IGBT市場規模共計超過1200億元，其中，2025年單年，中國新能源汽車所用IGBT市場規模將達到210億元；2018-2025年，中國新能源汽車所用IGBT累計新增市場規模超過900億元；2025年單年，中國充電樁所用IGBT的市場規模將達到100億元；2018-2025年，中國充電樁所用IGBT累計新增市場規模達300億。
按照此前工信部、國家發改委、科技部聯合釋出的《汽車產業中長期發展規劃》，2020年單年和2025單年，中國新能源汽車的年產量將分別達到200萬輛和700萬輛。由此預測，2018-2020年和2020-2025年間中國新能源汽車的增速將分別達到40%和28.47%。有這樣的大背景下，主要依賴進口的中國，車規級IGBT的缺貨情況或將較全球市場更甚。
比亞迪為何要研發IGBT?
很長一段時間裡，IGBT處於國際巨頭技術壟斷狀態，在這樣的前提下，比亞迪賣出了研發的第一步。
在活動現場，工作人員介紹了比亞迪在IGBT研發的歷史，並對記者關於 IGBT4.0產品的提問給出了詳細解答。
2005年，比亞迪組建IGBT研發團隊；2008年10月，比亞迪收購寧波中緯半導體晶圓廠；2009年9月，比亞迪IGBT晶片通過中國電器工業協會電力電子分會組織的科技成果鑑定，標誌著中國在IGBT晶片技術上實現零的突破，打破國際巨頭技術壟斷。
IGBT產品主要體現在技術和工藝兩個方面。技術方面，比亞迪 IGBT4.0產品的綜合損耗相比當前市場主流產品降低了約20%，使得整車電耗降低。以全新一代唐為例，在其他條件不變的情況下，採用比亞迪 IGBT4.0較採用當前市場主流的IGBT，百公里電耗少約3%。
工藝方面，比亞迪IGBT生產環境的潔淨度要求達到最高等級的一級，即指每立方英尺（0.0283立方米）中，直徑超過0.5微米的微塵離子不能超過1個；在晶圓的產品分析中，需要用到倍率高達500,000倍的掃描電子顯微鏡進行；晶圓的製造用水，標準需達到超純水，為達到這個標準，需要經過20多層淨化。
此外，比亞迪正投資佈局第三代半導體材料SiC，併成功研發了晶片損耗更低、電流輸出能力更強的SiC MOSFET（SiC基半導體的一種），目前已大規模用於車載電源，有望於2019年將推出搭載SiC電控的電動車。