12月10日，比亚迪在宁波发布了IGBT4.0，IGBT被称作是电动汽车的“cpu”。但IGBT基本都是由欧美和日本半导体巨头垄断，比亚迪本次发布的IGBT4.0，打破了国际垄断。同时，比亚迪宣布已经布局投资第三代半导体材料SiC(碳化硅)，并将在2019年推出SiC汽车。

IGBT芯片打线

打破国际“垄断”

而IGBT90%的市场份额一直都是被外国巨头所垄断。中国大陆功率半导体市场占世界市场的50%以上，但在中高端MOSFET和IGBT主流器件上，90%主要依赖进口，基本被国外欧美、日本企业垄断。

国内IGBT企业缺乏技术自主性，而IGBT集成度高的特点又导致了较高的市场集中度。和国内厂商相比，英飞凌、三菱、富士电机等外国大厂占据市场绝对优势。

形成这种格局的原因主要是国际厂商起步早，研发积累大，形成了较高的专利壁垒。

IGBT对于直接控制驱动系统直、交流电的转换，决定了车辆的扭矩和最大输出功率等具有重要作用。但因其设计门槛高、制造技术难、投资大，甚至被称为电动车技术的“珠穆朗玛峰”，成为了制约我国电动汽车发展的主要瓶颈。

比亚迪作为国内电动汽车的领军企业，经过十年技术积累，它将TGBT4.0带到了聚光灯下，突破了国际垄断，告别了IGBT“卡脖子”时代。

IGBT4.0三大优点

比亚迪此次推出的IGBT4.0，在芯片损耗、模块温度循环能力、电流输出能力等性能上达到全球领先水平。据介绍，有以下三方面优点 ：

1. 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。

2. 同等工况下，综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%。这意味着电流通过IGBT器件时，受到的损耗降低，使得整车电耗显著降低。

3. 温度循环寿命可以做到当前市场主流IGBT的10倍以上。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。

比亚迪IGBT4.0晶圆

据了解，到今年年底，IGBT4.0月产量5万片，预计2020年月产量将达到10万片。另外，车用IGBT模块目前月产量达5万，比亚迪将投资超1亿元进行扩产，预计2019年6月每月产量可达到10万。

国内碳化硅技术有望实现反超

发布会上，比亚迪又将目光投向更远的第三代半导体材料——碳化硅(SiC)。海外电动汽车市场上，特斯拉正为旗下部分车型采碳化硅功率电子件，碳化硅运用到电动汽车当中已是大势所趋 。

比亚迪宣布，成功研发了芯片损耗更低、电流输出能力更强的SiC MOSFET。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。预计到2023年，比亚迪将实现SiC基车用功率半导体对硅基IGBT的全面替代。

第三代半导体材料SiC

对于电动车来说，碳化硅(SIC)功率器件具有其高转换效率、高功率密度、高温稳定性、低功率损耗等优点。它帮助汽车实现轻同时能提升电动车10%以上的续航里程。

目前我国碳化硅功率半导体水平与国外差距相差不大，有望在未来实现技术“反超”。据前瞻网介绍，我国碳化硅技术水平从专利技术情况来看，截至2018年1月底，我国碳化硅相关专利申请数量达到了36008件。国内在SiC的研究进展非常活跃。

国内在车用SiC领域的研究情况初见成效，初步建立了SiC“单晶-外延-器件”产业链条。

在SiC芯片方面，泰科天润实现量产600-1700 V SiC SBD;中科院微电子研制了1200 V/1700 V SiC MOSFET器件，与中车集团共同研制1200V/100A SIC SBD。

在SiC功率模块设计方面，中科院电工所正在开展包含大数量芯片模块设计;天津大学、清华大学等单位各自开展SiC功率模块的高温封装材料研究。

在SiC高功率密度控制器方面，中科院电工所采用SiC混合模块和直接冷却技术提升控制器功率密度至10.3 kW/L。

在车载应用方面，深圳欣锐特推出高效混合动力车/电动采用Cree公司1200V C2M系列SiC MOSFET,效率达到96%。

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