比亚迪的新能源技术实力到底如何？看看IGBT就知道了
我们知道，电动汽车在取消内燃机和传统变速箱后，尤以电机、电池、电控这三电系统最为重要。现在消费者已经逐渐明白了动力电池相关的一些特性和技术指标，然而，对于整个电驱动系统来说，还有一个非常重要的关键组件——IGBT。
看起来神秘的IGBT到底是什么？
IGBT为英文Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写，中文名称为绝缘栅双极型晶体管。是电能变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，应用于直流电压为600V及以上的变流系统，如轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域。
在一台纯电动汽车中，IGBT约占电机驱动系统成本的一半，而电机驱动系统占整车成本的15-20%，也就是说IGBT占整车成本的7-10%，是除电池之外成本第二高的元件，也决定了整车的能源效率。而且除电驱动系统外，整车包括高压充电机、空调系统等多个电气组件均需使用到IGBT。举例来说，一台特斯拉Model X使用132个IGBT管，由英飞凌公司提供。其中后电机为96个，前电机为36个，每个单管的价格大约为4-5美元，合计大约需650美元。
IGBT的作用是交流电和直流电的转换，同时IGBT还承担了电压高低转换的功能。外界充电的时候是交流电，需要通过IGBT转变成直流电然后给电池，同时要把220V电压转换成适当的电压后才能给电池组充电；电池放电的时候，通过IGBT把直流电转变成交流电机使用的交流电，同时起到对交流电机的变频控制，当然变压是必不可少的。IGBT是功率半导体器件，可以说是电动车的核心技术之一,IGBT的好坏直接影响电动车功率的释放速度。
国内IGBT发展现状如何？
2017年全球电动车销量大约500万辆，共消耗了大约18亿美元的IGBT管，平均每辆车大约为450美元。目前我国每年使用的IGBT，90%依赖进口。国际上主要的生产商是“西门子、英飞凌、仙童、三菱、富士、东芝”这些老牌大厂。而其中的“高压大功率IGBT”更是电动车动力系统核心中的核心，国内目前能够量产高压大功率IGBT芯片并用于车辆生产的企业，只有两家：中国中车（高铁）和比亚迪！政策驱动下，我国新能源汽车及充电桩市场将进入爆发期，IGBT作为其核心器件也将迎来黄金发展期，预计未来5年国内新能源汽车和充电桩市场将带动200亿IGBT模块的需求。
中国IGBT产业在国家政策及重大项目的推动及市场牵引下加快了国产化的进程，目前已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整产业链。国内厂商不仅实现了技术突破，而且成功把国产化IGBT应用在新能源汽车中。
比亚迪在2008年以1.71亿元资金收购宁波中纬六英寸生产线，拟在打造其汽车电子功率半导体的产业链，当时被看做是一场豪赌，现在看来这场豪赌更像是比亚迪专攻汽车电子而交的入场费。随后，2015年10月，深圳比亚迪微电子有限公司与上海先进半导体制造股份有限公司签订建立战略产业联盟合作协议，共同打造IGBT国产化产业链。目前比亚迪已整合IGBT产业链，包括芯片设计、晶圆制造、测试、封装等。
有数据显示，比亚迪IGBT模块V-315系列是全球首款大批量应用于双模混合动力汽车的1200V大功率IGBT模块，是全球装车量最多的全桥IGBT模块。
V-315系列 IGBT模块采用比亚迪完全自主知识产权的IGBT和FRD芯片，针对汽车级IGBT高可靠性、高耐流和高效率的设计和制造难题，提出元胞精细化与复合场终止的设计方案，突破了IGBT内部电场优化、加工工艺及减薄等关键技术，从而使得芯片开关速度大幅提升，具备与NPT技术相同的鲁棒性，优于国际先进厂商同类产品的雪崩吸收能力。
比亚迪一直坚持自主创新，在产品的研发升级上投入巨大。1200V IPM 作为600V IPM的升级产品，不仅是产品系列上的一大跨越，也是行业技术上的重大突破。比亚迪1200V IPM完全搭载自主生产的IGBT芯片和驱动芯片，采用陶瓷覆铜板（DBC），内置具有电流传感功能的双发射极IGBT；分立的三相直流负端，可独立检测双电流。温度模拟输出，内置HVIC、LVIC，具备可靠的过流、低压侧供电欠压保护，可适用于商用空调、新能源车用电动压缩机、伺服控制等工业和汽车领域。目前，国内仅比亚迪拥有此项技术。
比亚迪凭借IGBT等核心技术优势全面领先
凭借包含IGBT、动力电池、电机、软件控制策略等全方位的新能源汽车技术优势，比亚迪毫无疑问的成为了国内新能源汽车市场领导者。同时，比亚迪也是国内自主品牌最早尝试新能源技术、推出量产民用新能源车型的品牌。进入到2018年，在原奥迪设计总监艾格、奔驰底盘调校大师汉斯的加入后，比亚迪的全系新能源产品更是迎来全面爆发。
元EV360、宋EV500等产品，已经在设计、配置、动力及续航方面全面领先同级产品。据悉，在即将开幕的2018广州车展上，比亚迪还将带来用户关注已久的全新唐EV、宋MAX混动版等全新产品。尤其是唐EV系列，预计将推出EV500、EV550以及EV600等多个续航版本，或成为国内传统自主品牌推出的首款豪华中大型纯电动SUV，在主要技术指标上处于全球领先水平。
比亚迪半导体IPO过会后，东芝公司也要分拆？
智能电动车时代，得芯片者得天下。继比亚迪半导体创业板IPO成功过会后，东芝公司也计划“一拆为二”，将分拆半导体业务单独上市。
东芝宣布将“一分为二”
日前，媒体报道称东芝公司宣布，将分拆为两家公司，并出售非核心资产。东芝公司声明称，计划分拆包括半导体在内的设备业务，让其上市。放弃了早些时候剥离基础设施业务的计划，该业务将继续归东芝公司所有，分拆为两家公司将比最初的计划成本更低、更容易进行。
东芝公司原计划是“一分为三”， 一家将专注于基础设施，另一家将专注于电子设备，第三家公司将管理该公司在闪存公司铠侠(Kioxia Holdings Corp。)的股份和其他资产，但是该计划遭到了股东的批评。
目前，受双碳政策影响，电动汽车呈现高速发展态势，加之新冠疫情影响，芯片短缺成为业界共识。比亚迪、东芝相继谋求半导体业务独立上市，正式看中了功率半导体市场的抢手。东芝公司表示，力争在2024年3月前完成这项分拆。
根据Gartner的调查结果，2021年全球半导体收入增长25.1%，达到5835亿美元，首次突破5000亿美元的门槛。Gartner研究副总裁Andrew Norwood表示：“随着全球经济在2021年反弹，整个半导体供应链都出现了短缺，特别是在汽车行业。”
随着智能电动车行业发展，传统燃油车中仅有少量的 IGBT 单管用于发动机点火器，纯电汽车的动力系统转为电池以后，IGBT 模块成 为电驱系统中逆变器的标配，据测算，一辆新能源电动车需要 48 颗 IGBT 芯片。
根据 Strategy Analytics 测算，传统燃油车功率半导体用量仅为71美元，48V 轻混车型功率半导体价值量增至90 美元，而纯电车型的功率半导体用量增幅高达364%，上涨至 330 美元。半导体用量增加，产品价格提升，刺激了各大厂商扩充产品线，抢占市场份额。
作为电动汽车先驱者，比亚迪新能源汽车销量已超9万辆，对于半导体布局也是高瞻远瞩。
比亚迪半导体在 2008年 收购宁波中玮的 IDM 晶圆厂开始进入 IGBT 芯片产业链，2015 年自研 IGBT 开始上量，如今合计产能可配套新能源汽车约 130万辆。
欧盟、美国相继出台鼓励半导体发展
据报道，为了应对芯片短缺难题，欧盟正筹备为半导体投资420亿欧元的复兴计划。美国则是通过了《2022年美国竞争法》（America competition Act of 2022），旨在加强半导体芯片生产，提高美国的产业竞争力。
目前，欧盟芯片主要依赖台湾地区进口，对半导体行业提供420亿欧元的公共投资，其中120亿欧元的补贴，用于资助最具创新性芯片的研究和为其工业化做准备的试点项目。为了建立大规模工厂，同时也促进更小企业的创新，草案将准许成员国向该行业的工业家提供300亿欧元的公共援助。
美国《2022年美国竞争法》（America competition Act of 2022），其中包括用于支持国内半导体制造和研究的520亿美元，用于加强供应链的450亿美元，以及用于科学研究和创新的1600亿美元。
为了保障产业链供应，国内的汽车厂商也在加快自主研发进程。上汽集团1月月底宣布，将与上海微技术工业研究院（工研院）开展战略合作，联合发起设立数十亿元规模的“国产汽车芯片专项基金”，共同推动车规级“中国芯”加快落地，确保汽车产业链、供应链的供给。目前，上汽集团已推进75款芯片完成国产化开发并进入整车量产应用。
此外，广汽集团、吉利、小米等车企也在加大对芯片产业链投资，自主研发空调控制器等车规级芯片，进一步补强产业链。
造车，可能只是比亚迪的副业
今年比亚迪，成功靠“口罩”出圈了。
谁能想到以前不甚在意的口罩，在今年突然成为了“救命丹药”，一度陷入严重的供不应求状态。
早前世界卫生组织总干事谭徳赛曾对外表示，“世界正面临口罩和手套等个人防护物品的长期短缺，目前的需求量是正常水平的100倍。”
这时候，有很多有能力的企业开始“跨界”造口罩，比亚迪就是最早的一批。
早在2月5日，比亚迪工业全资子公司汕尾比亚迪实业有限公司发生经营范围变更，新增了“消毒液产品的研发、生产、销售”；
在2月7日，比亚迪精密制造有限公司亦发生经营范围变更，经营范围新增“医疗器械、工业防护用品的研发、生产和销售”；
在2月8日，比亚迪汽车工业有限公司正式对外宣布援产口罩和消毒液。
目前，比亚迪已经搭建了300条成熟的口罩生产线，日产量高达2000万只，一跃成为了全球最大的口罩生产商，并且每天的产量还在继续保持增长。
从无到有，从生手到专业，比亚迪“出圈”的速度简直是风驰电掣，呈现出来的效果也是过分优秀，甚至让人觉得比亚迪似乎有点“不务正业”，你可别忘了自己是“新能源汽车引领者”呀！
其实从比亚迪的商业版图来看，造车反而更像是它的一个“副业”，它在其他领域的地位与影响力也是顶尖的，只不过是比较少人知道而已。
发家之本——电池
其中，电池产业可能是比亚迪除汽车产业以外最令人熟识的了，毕竟这可是它的发家之本。
1995年，王传福刚创立比亚迪，走的正是二次充电电池制造路线。不过在那时候，电池行业几乎被日系企业所垄断，国内企业大多是买它们的电芯来自己组装，不仅没有掌握核心技术，而且利润低，竞争力弱。
王传福并不想只做别人技术成果的搬运工，要做强做大，必须改变现有格局，实现突围。
于是他大胆做了一个决定：自主生产电池最为核心的部件——电芯。在宏伟目标面前，资金、设备却是大难题，因为当时一条镍镉电池生产线所需设备就要数千万人民币，再加上日本禁止出口，可谓是“巧妇难为无米之炊”。
后来，王传福另辟蹊径，充分发挥了国内劳动力资源丰富且廉价的优势，以半自动化的思路将一条生产线分解成一个个可以人工完成的工序，当这条特殊的生产线建成时，也不过花费100来万人民币。
由于劳动力资源充足，且成本较低，半自动化生产线拥有非常广阔的发展空间，比亚迪也凭借着高性价比优势赢得了市场的青睐。
1997年，亚洲金融危机爆发，全球电池产品价格暴跌了 20%-40%，日系电池巨头们如遭雷殛，处于亏损状态，而比亚迪因为生产成本低，扛住了市场打击，并迅速成长为年销售近 1 亿元的中型企业。
2001年，比亚迪电池已经在世界范围内打响了名号，其镍镉电池、镍氢电池和锂电池的产量分别位列全球第二、第三、第四。
即使后来步入汽车行业，比亚迪也未曾停止对电池业务的开发。在不久前，它带来了兼具高安全、长寿命、长续航的“刀片电池”，致力于重新定义新能源汽车安全标准。
比亚迪“刀片电池”通过结构创新，在成组时可以跳过“模组”，大幅提高了体积利用率，续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平。与此同时，由于去掉了“模组”这一层中间结构，电池系统的复杂度全面降低，带来了其他电池难以企及的产品稳定性。
未来，“刀片电池”将是三元锂电池的头号强敌。比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙此前曾表示，“几乎你能想到的所有汽车品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案。”
?全球第二——手机数码产品组装
关于比亚迪的手机数码产品组装产业，可能很多人是在去年才知道的。
小米9上市后一直处于供货不足状态，雷军为此找了比亚迪帮忙代工，还在微博上发言表示，比亚迪是继富士康之后小米9的又一个代工厂。
早在消费者知道比亚迪的另一个角色之前，它已经在手机数码产品组装行业赫赫有名了。比亚迪的代工规模居世界第二，仅次于富士康，代工收入占比亚迪收入的三分之一。
代工只是比亚迪一种服务形式，基于零部件出售和技术输出为主的整体开发设计才是它的目的。从涉及这个行业至今，比亚迪已经为三星、微软、戴尔、东芝、华为等著名企业提供电池、零部件的设计、制造、测试及装配服务。
?敢为人先——轨道交通
第三个是轨道交通行业。在我们还对轨道交通较为陌生的时候，比亚迪已经将轨道交通产业从国内做到海外去了。
人们在享受由汽车带来的便捷性的同时，也在承受着众多汽车造成的交通拥堵烦恼。轨道交通将是解决城市交通拥堵的必由之路，它可以与现有的公共交通系统充分结合，促进城市形成囊括地下、地面、空中等在内的立体化交通网络。
?国家鼓励发展多制式城市轨道交通，但这是一个高门槛的行业，比亚迪是第一个涉足的民营企业。
它提出的轨道交通方案是，将传统单轨的轨道梁供电改为车载电池供电，进一步简化轨道结构，轨道本身不必再铺设接触网/三轨系统。对于通信信号系统，它采用的是基于无线通信技术的移动闭塞系统，同样无需再铺设轨道电路。去繁就简之后，轨道系统可以简化为纯钢筋混凝土构件，大幅降低造价，让更多城市用得起。
目前，比亚迪云轨在深圳、桂林、银川、西安等地均有所布局。而在国外，它于2017年8月22日与菲律宾伊洛伊洛市达成合作，建立菲律宾首条跨座式单轨，在2018年5月30日，比亚迪与巴丹省签署菲律宾的第二条轨道交通协议。
此外，比亚迪还与还与巴西、柬埔寨、埃及、摩洛哥等国家的多个城市就轨道交通达成合作，市场潜力十分巨大。
写在最后
比亚迪在电池、手机数码产品组装、轨道交通等领域都混得风生水起，这样看来，好像造车真的只是比亚迪的一个“副业”。
其实，不管是主业还是副业，比亚迪旗下的企业都充分做到了“自主”二字——自主研发所有核心部件、自制生产设备。对于核心竞争力的强烈追求与不懈努力，才能够让比亚迪遍地开花，百花齐放。
