中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)（記者焦夢）中國已經(jīng)是新能源汽車的第一消費(fèi)市場，如何實(shí)現(xiàn)從新能源汽車大國到強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變？自主創(chuàng)新是繞不開的必由之路。12月10日，比亞迪在寧波發(fā)布了核心科技IGBT4.0，為中國車企實(shí)現(xiàn)“變道超車”邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。

據(jù)了解，IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)是新能源汽車最核心的技術(shù)，其好壞直接影響電動(dòng)車功率的釋放速度。

比亞迪制造的IGBT4.0晶圓

“電流與電動(dòng)汽車的內(nèi)在關(guān)系，有點(diǎn)像血液之于人的作用。IGBT直接控制直、交流電的轉(zhuǎn)換，同時(shí)對交流電機(jī)進(jìn)行變頻控制，決定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)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(shí)速）等，被稱為電力電子裝置的‘CPU’。因此，一塊IGBT模塊盡管只有巴掌大小，卻是駕馭一臺(tái)龐大裝備的‘命脈’”，比亞迪第六事業(yè)部兼太陽能事業(yè)部總經(jīng)理陳剛向記者介紹說。

據(jù)悉，IGBT在未來3-5年將繼續(xù)成為制約新能源汽車行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸之一：IGBT作為新能源汽車核心零部件，其在整車成本中的占比約5%。IGBT因技術(shù)難、投資大，與動(dòng)力電池一起，被業(yè)內(nèi)稱為新能源汽車核心技術(shù)的“珠穆拉瑪峰”，長期以來制約了新能源汽車的大規(guī)模商業(yè)化。

來自第一電動(dòng)研究院發(fā)布的《2017年中國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，目前電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，涌現(xiàn)出以比亞迪為代表的眾多國內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)，引領(lǐng)全球動(dòng)力電池的發(fā)展，2017年國內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)量達(dá)44.5GWh，已基本滿足了新能源汽車的配套要求。

但我國IGBT的發(fā)展卻嚴(yán)重滯后，中高端IGBT產(chǎn)能嚴(yán)重不足，長期依賴國際巨頭，導(dǎo)致“一芯難求”。根據(jù)世界三大電子元器件分銷商之一富昌電子（FutureElectronicsLTD）的統(tǒng)計(jì)：2018年，應(yīng)用于新能源汽車的IGBT模塊的交貨周期最長已經(jīng)達(dá)到52周。而2018-2022年全球新能源汽車產(chǎn)量年復(fù)合增長率達(dá)30%，但同期車規(guī)級IGBT產(chǎn)量的年復(fù)合增長率僅為15.7%。因此可以預(yù)見，未來幾年全球車規(guī)級IGBT市場的供應(yīng)將愈加緊張。

據(jù)介紹，此次發(fā)布的IGBT4.0，在芯片損耗、模塊溫度循環(huán)能力、電流輸出能力等關(guān)鍵指標(biāo)上，均已達(dá)到全球領(lǐng)先水平，產(chǎn)品良率達(dá)到了98%，成為車用IGBT的標(biāo)桿性產(chǎn)品。“從現(xiàn)在起，我們和歐洲、日本的廠商已經(jīng)站到了同一起跑線。”陳剛說。

13年自主研發(fā)成就強(qiáng)勁“中國芯”

這么至關(guān)重要的元器件，制造難點(diǎn)在哪？比亞迪第六事業(yè)部高級研發(fā)經(jīng)理吳海平介紹，要在指甲蓋大小的方寸之間，植入幾十萬個(gè)微小的IGBT元胞，這就對材料、設(shè)計(jì)、工藝等各環(huán)節(jié)的要求都要求極高，需要大量資金和技術(shù)投入。制造環(huán)節(jié)更是對環(huán)境和設(shè)備提出了極為苛刻的要求：生產(chǎn)車間要達(dá)到一級潔凈度標(biāo)準(zhǔn)，每平方英尺的微塵不能超過1個(gè)；生產(chǎn)用水需要使用超純水，普通的水需要經(jīng)過二十多道凈化才可以達(dá)標(biāo)。產(chǎn)品檢測需要用到50萬倍的掃描電鏡。

長期以來，IGBT的核心技術(shù)始終掌握在國外廠商手里。比亞迪董事長王傳福很早就意識(shí)到，電動(dòng)汽車未來的競爭，將圍繞電池、IGBT等核心技術(shù)展開。因此一早就下定決心，自主研發(fā)。當(dāng)外界還不看好電動(dòng)車的前景、甚至對IGBT還不太了解的情況下，在2003年就開始布局電動(dòng)車的比亞迪，就預(yù)見IGBT將會(huì)是影響電動(dòng)車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，在研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建、產(chǎn)線建設(shè)等各方面投入重金，默默布局IGBT產(chǎn)業(yè)。

2005年，比亞迪組建IGBT研發(fā)團(tuán)隊(duì)，正式進(jìn)軍IGBT領(lǐng)域。2008年10月，比亞迪收購寧波中緯半導(dǎo)體晶圓廠。比亞迪品牌及公關(guān)處總經(jīng)理、總裁辦公室主任李巍回憶，收購當(dāng)天比亞迪的股價(jià)一落千丈，被當(dāng)時(shí)很多投資人和媒體認(rèn)為“不務(wù)正業(yè)”“看不出與汽車、電池產(chǎn)業(yè)有什么聯(lián)系”。

一只由本土工程師團(tuán)隊(duì)組成的研發(fā)力量，就這樣在外界的質(zhì)疑聲中，頂著“純燒錢”的壓力，默默地向這一核心技術(shù)發(fā)起沖鋒。從零起步，13年光陰，千百次的實(shí)驗(yàn)，百轉(zhuǎn)千回的創(chuàng)新之路充滿了艱辛和汗水。

2009年，比亞迪推出IGBT，標(biāo)志著中國在IGBT技術(shù)上實(shí)現(xiàn)零的突破。之后又推出了2.0和2.5版本，并終于在中國大規(guī)模推廣新能源車時(shí)大批量裝配生產(chǎn)，開始大放異彩。

談到實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)突破有哪些秘訣，比亞迪第六事業(yè)部產(chǎn)品總監(jiān)楊欽耀強(qiáng)調(diào)了“堅(jiān)持”和“全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢”兩大法寶。“應(yīng)用端的拉動(dòng)非常重要，所有的研發(fā)，特別是這種關(guān)鍵元器件的研發(fā)，沒有應(yīng)用端的拉動(dòng)，很難走到這個(gè)程度。”他表示。

探索無止境創(chuàng)新再出發(fā)

比亞迪目前擁有國內(nèi)唯一的材料研發(fā)、芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、模塊設(shè)計(jì)與制造以及整車應(yīng)用的IGBT全產(chǎn)業(yè)鏈，在追趕上國際競爭對手腳步后，已經(jīng)將目標(biāo)瞄準(zhǔn)了碳化硅（SIC）芯片，有望于2019年推出搭載碳化硅電控的電動(dòng)車。

中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)電力電子分會(huì)秘書長蔚紅旗認(rèn)為，碳化硅是新一代功率半導(dǎo)體器件，不光是中國的功率器件的發(fā)展方向，在整個(gè)世界都是如此，但是中國的需求最大。半導(dǎo)體最大的市場需求在中國，不僅僅是在微電子還有新能源車、高鐵包括輸電領(lǐng)域都需求巨大，所以必須要走自主研發(fā)的道路。

“我在比亞迪現(xiàn)場演示的技術(shù)和工廠中看到了不少亮點(diǎn)，比如明年的規(guī)劃，以及現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用的鋁碳化硅散熱技術(shù)，都讓我耳目一新。比亞迪的全產(chǎn)業(yè)鏈和需求拉動(dòng)的優(yōu)勢，對于功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)是非常好的契機(jī)，恐怕在全國的車企里沒有第二家。”他表示。

1994年在深圳成立的比亞迪，一直站在改革開放的最前沿，伴隨著改革開放的春風(fēng)不斷發(fā)展壯大。在深圳充分的市場競爭形成的公平環(huán)境，特別適合技術(shù)底蘊(yùn)立身的高科技企業(yè)發(fā)展。

“前不久召開的民營企業(yè)家座談會(huì)，讓我們感到前所未有的振奮和鼓舞，”李巍表示：“我們還有一系列技術(shù)在加緊打磨，以后每個(gè)季度都要陸續(xù)亮相，讓世界看到中國車企的力量。”