十年磨一剑：比亚迪发布IGBT 4.0“中国芯”

2018-12-17 10:39

小到智能手机、个人电脑，大到汽车轮船、飞机火箭，信息时代的快速发展对各种科技设备的芯片算力要求越来越高。而我国在算力的载体——芯片领域，却一直受制于国外。数据显示，2017年中国芯片进口额超过2600亿美元，已取代原油（原油进口额1500亿美元）成为中国第一大进口商品。

芯片成为我国高新科技产业的痛点，甚至成为我国在国际市场上的“软肋”，这一点从2018年年初的中兴事件就可以看出，提升芯片自给自足程度已经迫在眉睫。近日，比亚迪宣布成功研制出IGBT 4．0芯片，这件事意义有多大呢？今天一大早，一位来自上汽大众的电驱工程师朋友就发来微信：“意义非常重大。”

什么是IGBT芯片？

IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor）。说人话，IGBT芯片就像是CPU，是逆变器的核心部件，掌管着整个设备的能源变换与传输。不过相比电脑、手机的CPU，它能承载的功率更大，因此主要用于汽车、舰船、飞机等大型设备。

IGBT芯片的生产制造与CPU类似，是一个“点砂成金”的过程。首先将沙子加热至熔融状态，然后导入至熔炉中制造出直径200－300mm的高纯度单晶硅锭，接下来将硅锭切割成极薄的片状晶圆，再使用光刻机在晶圆一层一层地加工出电路，最后将晶圆切割成指甲盖大小的小块，并封装在壳体内。具体的过程，大家可以观看下方来自英特尔的科普视频。

从砂子到晶圆再到芯片，硅的价值直线飙升。众所周知，动力电池是电动汽车成本最高的部件，而紧随其后的部件就是这颗小小的IGBT芯片，它约占整车成本的5％、电机驱动系统成本的一半。

一直以来，我国IGBT芯片严重依赖进口，国内约90％的市场份额掌握在英飞凌、三菱等海外巨头手中。近几年，中国集成电路产业在国家政策推动及市场牵引下得到迅速发展，国产化进程加快。现在，比亚迪IGBT 4．0芯片无疑打破了国外技术封锁。

其实早在2005年，比亚迪就组建IGBT研发团队，正式进军IGBT领域。2009年，比亚迪IGBT芯片成功通过中国电器工业协会电力电子分会组织的科技成果鉴定，标志着中国在IGBT芯片技术上实现零的突破，打破了国际巨头的技术垄断。经过十余年耕耘，比亚迪成功研发出全新的车规级IGBT 4．0芯片，成为车规级IGBT的标杆。目前，比亚迪已累计申请IGBT相关专利175件，其中授权专利114件。

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