比亚迪IGBT:万事俱备,只欠客户

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2、PK英飞凌,性能参数“旗鼓相当” 

从2005年开始,比亚迪花了3年时间做车用IGBT的理论研究和封装业务。 

但该人士介绍,到2008年,比亚迪意识到,自己做IGBT模块封装没有大问题,但IGBT芯片的问题仍然不小,于是收购了宣布破产的宁波中纬积体电路,以此为开端,正式开始自主研发IGBT芯片,一直到今天。 

2010年,比亚迪自造的1.0代IGBT芯片问世,并在当时的插混车型做了一些验证;2013年,2.0代芯片正式装车比亚迪e6;2015年底,2.5代芯片推出,目前市场上的比亚迪商用车,以2.0和2.5代产品为主。

比亚迪IGBT主要发展过程 

目前,比亚迪主流的4.0代IGBT芯片,是2018年10月正式发布的比亚迪IGBT 4.0,这也是比亚迪IGBT的标杆性产品。该人士介绍,进入2020年,比亚迪的5.0代IGBT也已问世。不过,目前比亚迪的新能源汽车中,20%用的是4.0代IGBT,另有80%左右是2.5代IGBT。 

当然,比亚迪自主研发IGBT,并不意味着完全不用友商产品。 

另一家主流IGBT企业管理层人士告诉《电动汽车观察家》,比亚迪的新能源汽车,除了使用自己的IGBT模块,也在采购赛米控和英飞凌等企业的产品。宋系列和唐系列的新能源车型都曾使用英飞凌的IGBT。 

对此,比亚迪人士回应称,以代表当时比亚迪最高技术水平的唐系列新能源车为例,新车研发初期,比亚迪对自己的IGBT性能不是很确定,所以后驱版本用了英飞凌的IGBT芯片(自主封装),前驱仍使用自主IGBT芯片,收集两款IGBT的装车数据。 

他介绍,用了四五年之后,验证数据显示,比亚迪IGBT不输于英飞凌。因此,今年唐的后驱版本也会换比亚迪自己的IGBT。 根据比亚迪方面的公开信息,其自主开发的IGBT电流输出能力比当前市场主流IGBT产品高15%,整体功耗降低约20%。这里所说的“当前市场主流IGBT”,当然也包括IGBT巨头英飞凌的产品。 

该比亚迪人士介绍,和强调线宽的数字半导体不同,IGBT这样的功率半导体追求的主要是性能。评判某个IGBT优劣的主要标准,包括开关损耗和通态损耗,两者发生频次占IGBT损耗场景的比例分别为70%-80%和20%-30%。因此,开关损耗是IGBT企业最重视的参数。 

他表示,和英飞凌主流的第四代IGBT相比,比亚迪4.0代IGBT的开关损耗低20%。换算成整车参数,这意味着,使用比亚迪IGBT的整车百公里电耗降低0.6kWh,系统成本也大大降低。 

不过,在不少媒体的报道中,2018年,英飞凌IGBT已经进入第七代,即“微沟槽栅+场截止”,而比亚迪主流新能源乘用车使用的IGBT,仍是4.0代产品。这是否意味着,比亚迪的IGBT远远落后于英飞凌? 

在该人士看来,IGBT的代数命名是企业行为,实质上是一种营销手段。产品到底好不好,还要看性能参数。在实际测试中,比亚迪4.0代IGBT不仅多项性能优于英飞凌第四代产品,也不输于英飞凌所定义的第七代产品。整体来看,比亚迪的IGBT和英飞凌在性能参数方面“旗鼓相当”。 

他认为,英飞凌第七代IGBT的“微沟槽栅”技术,技术原理和第四代产品基本没有区别,不过是,一个槽不够,多打几个,但最终的提升空间非常有限。而且,IGBT的技术已经达到瓶颈,不会因为提升几代命名,性能也有巨大提升。 

“如果我愿意,我还想把比亚迪的IGBT命名成第八代,第九代呢。”他开玩笑地说。 

但在一位行业专家看来,国际上对IGBT的代数命名有公认的标准,而英飞凌的IGBT迭代到第七代,芯片更薄,成本也已经可以达到第四代的一半。其他企业要想和英飞凌最新的IGBT竞争,难度相当大。 

除了部分关键性能参数足以和英飞凌PK,比亚迪的人士还强调,比亚迪对IGBT的实际应用经验也优于很多竞争者。从2019年数据看,比亚迪在国内新能源乘用车的市场份额达到20%,而其中90%的IGBT是比亚迪自己的产品,这让比亚迪有足够多的IGBT应用经验。 

他举例说,如果电动汽车的平台电压达到700伏,使用普通的1200伏IGBT,过压起火的概率相对较高。而在半导体业务独立上市之前,比亚迪身兼主机厂和IGBT供应商的双重身份,因此,可以根据实际使用情况,逆向改变某个参数。其结果就是,虽然使用的仍是1200伏的IGBT,但实际可以支持的尖峰电压高达1400伏,安全系数能大大提升。 

“在1200伏高压的IGBT领域,比亚迪对其他竞争对手的优势很明显。”该人士评价。不过,他承认,在750伏及之下的中低压IGBT领域,比亚迪未必有优势。毕竟,英飞凌、三菱等都是750伏IGBT行业的大玩家。

但上述行业专家表示,英飞凌的车用IGBT以750伏为主,是企业自主选择的技术路线,并非做不到高压产品。实际上,在高铁等大工业领域,英飞凌等国际巨头的高压IGBT产品也处于绝对领先地位。 

比亚迪人士表示,从研发之初,就坚持高压路线,让比亚迪有了在高端新能源乘用车领域,和国际巨头一比高下的实力。但另一方面,专注高压平台和隶属比亚迪集团的身份,也让比亚迪错过了很多获得第三方客户,以及扩大市场占有率的机会。 

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