自主生產IGBT是實現新能源汽車產業鏈完整的第一步

新能源汽車區別于燃油車的三大核心器件——電機、電控和電池。關于電機，好比人體的心臟，為汽車提供動力來源，“心臟”所需要的新鮮血液有動力電池來提供，電池便充當了電動車的“血液”角色。誰來控制全場元器件，充當“大腦”角色呢？這便是電控系統了。電機控制器是控制電動汽車驅動電機的設備，是新能源汽車動力系統的控制中心。電機控制器也是新能源汽車重要的信號和能量傳遞元件，一方面可以接收來自整車控制器和相關部件(油門、檔位等)的信息，另一方面可以將信息處理，再依據處理結果為驅動電機提供精準的電能。

其結構主要由冷卻模塊、功率半導體模塊、控制模塊、驅動模塊、薄膜電容組成，其中控制模塊包含控制芯片和電源電路板。其中國內IGBT半導體模塊發展尚處于初期階段，國產率低，而其余4個模塊已實現國產化生產。

我國擁有全球最大的新能源汽車市場，若不能擁有完整的新能源汽車產業鏈，未來勢必會再一次遭遇“卡脖子”，只能眼看著龐大的消費市場流向外田。新能源產業鏈的布局主要在電池、電機、電控三大塊，國內動力電池得到長足發展，競爭能力較強，而在電機、電控板塊發展晚，國產率低。作為電動車電機控制芯片的IGBT，位于產業鏈上游，核心技術關系產業命脈，無可否認，完善新能源產業鏈的第一步便是自主擁有IGBT技術。

IGBT是電動車核心零部件之一

IGBT芯片占據電動汽車電機控制器40%-50%的成本，而電控成本占整車成本的10%，即IGBT芯片約占乘車成本的7%-10%。可以說，在電動汽車成本構成中，IGBT是僅次于電池的第二大材料。

IGBT直接控制驅動系統直、交流電的轉換，同時還承擔電壓的高低轉換的功能，IGBT決定了車輛的扭矩和最大輸出功率等。外界充電的時候是交流電，需要通過IGBT轉變成直流電然后給電池，同時要把220V電壓轉換成適當的電壓以上才能給電池組充電。電池放電的時候，通過IGBT把直流電轉變成交流電機所需的交流電，同時起到對交流電機的變頻控制，當然變壓是必不可少的。

IGBT是用絕緣柵雙極型晶體芯片與續流二極管芯片通過特殊的工藝封裝成的模塊化半導體芯片，由于制造工藝非常復雜，在眾多的新能源汽車品牌中，只有少數幾個大品牌具備制造這種芯片的能力。

在過去很長的一段時間里，國內車用IGBT領域的主導權一直被外資企業掌握，尤其是高端高功率汽車半導體主要被英飛凌、三菱、仙童、東芝等國際企業壟斷。98%以上的IGBT芯片來自進口，采購成本相比國外高2-3倍，導致我國電機控制器的成本比國外高1.2-1.8倍。

國內車用IGBT技術比過國際水平落后20年

目前，我國車用IGBT技術才剛剛起步，芯片和模塊在國內尚未完全形成產業布局，高端市場占有率仍與外資品牌存在較大差異。

總體來看，IGBT是能源變換與傳輸的核心器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”。目前，國際先進國家IGBT產品已經發展到7.5代，同時IGBT的下一代Sic技術也已經在日本全面普及。

但是，我國車用IGBT模塊由于起步較晚，加上核心技術、原材料等受制于國外，導致目前我國車用IGBT技術還停留在第三代水平，與國際技術相差20年以上。

誰來扭轉乾坤？

受益于我國對新基建、新能源等行業發展的大力支持，以及對國產半導體自主可控的目標要求，中國半導體企業開始迎來國產替代窗口期。而作為國內自主可控的車用IGBT領導廠商，比亞迪半導體是國內為數不多的汽車芯片專業供應商之一，其利用自身在半導體領域的研發積累和新能源汽車的規模化應用，打破了國際廠商對IGBT市場的壟斷。

公開數據顯示，2019年國內車用IGBT市場中，英飛凌出貨量為63萬套，市場占有率達58%。而比亞迪出貨19萬套，市場占有率為18%，排名第二。比亞迪自2005年便開始組建IGBT研發團隊，2009年推出首款車規級IGBT1.0技術，2012年IGBT2.0研發成功，2018年其推出的IGBT4.0產品在電流輸出、綜合損耗及溫度循環壽命等許多關鍵指標上超越了英飛凌等主流企業的產品，產能達5萬片，并實現對外供應。

比亞迪完成國產車用IGBT從無到有的突破，為國內新能源產業鏈的完善填補了非常重要的一部分，在汽車電動化、智能化、車聯網的漫漫長路中，避免受制于人。比亞迪深耕的車用半導體領域，更是被視為各路資本爭相搶奪的下一個“藍海”。