斯达半导,IGBT,新能源汽车的CPU

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809 0 猪肉贩子 Lv.4 发表于 · 2020-11-17 10:21 显示全部楼层 正序浏览 |
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IGBT芯片是新能源汽车的“CPU”

作为电动汽车的“大脑”,IGBT可以说是电动车的核心技术之一,IGBT的性能直接影响电动车功率的释放速度。
当前,IGBT在新能源汽车的能源变换与传输中,主要作用是交流电和直流电的转换,同时IGBT还承担电压的高低转换的功能,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以上才能给电池组充电。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,变压必不可少。
目前,新能源汽车产业的到来让国内的汽车企业兴奋不已,不少车企认为这是我国汽车产业弯道超车的绝佳机会,然而,没有核心技术的新能源汽车弯道超车仍是个伪命题。
电动汽车时代,国产电控技术与国外的差距,将比内燃机时代更大。在内燃机时代,通过测绘模仿,发动机性能能达到80%。而电气化时代,经过晶圆切割、测试、封装制造出来,好比计算机CPU的新能源汽车IGBT芯片如何山寨别人呢?答案是艰难。
IGBT市场需求大,但大部分却依靠进口
纵观当前的新能源汽车市场,新能源与智能化的发展趋势火热,我国新能源汽车用IGBT未来市场规模将有望达到百亿级……
IGBT芯片在当前的市场需求越来越大,那么占整车成本的如何呢?据统计,目前平均每辆汽车装载要8个汽车芯片,随着新四化趋势的需求越来越大,未来汽车芯片用量也将会越来越多。而目前,国内汽车行业所用芯片几乎大部分靠进口。
不仅汽车,IGBT在现代交通系统中有多重要?从以下数字便可看出一二。在直流充电桩中,30%的原材料成本是IGBT;电力机车一般需要500个IGBT模块;动车组需要100个IGBT模块;一节地铁需要50-80个IGBT模块……
总归下来,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%,这样算来,IGBT占整车成本的7-10%,在新能源汽车中,IGBT是除电池之外成本第二高的元器件,也控制着整车的能源效率。 v打造电动汽车中国“芯”,我们距离国外还有多远?
当前,中国成为全球最大的新能源汽车市场,自主新能源车企在迎来重大发展机遇的同时,新能源汽车的许多关键技术却仍然依赖于进口。国内车用IGBT技术刚刚起步,芯片和模块在国内尚未完全形成产业布局。目前我国新能源汽车IGBT产品98%以上采用国外进口,费用极高。
而国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于动力电池领域的研发和生产。IGBT芯片等仍不具备完全自主生产能力,具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。
目前国内的IGBT主要厂商有中车时代电气、比亚迪、士兰微、华微、嘉兴斯达、中环股份等。去年12月,比亚迪在宁波发布IGBT4.0,宣布多项参数优于行业水平,目前看来,比亚迪将在汽车功率半导体上更进一步,并有望对国内新能源车厂开放IGBT供应,打破国外垄断的格局。
不过,我国IGBT技术与国外的差距仍很大。这些在国内IGBT技术较为先进的企业中,其中符合新能源汽车配套条件的只有一两家,而且其在技术成熟度和先进性上,做得仍然不够完善。IGBT目前已经发展到7.5代,第7代由三菱电机在2012年推出,三菱电机目前的水平可以看作7.5代,我国目前仍处于第三、四代水平上,差距较大。
在国外知名的IGBT厂商中,日本三菱电机是领先的生产厂商,富士电机是世界第二大的IGBT器件制造商,几乎占据了全日本的电动汽车领域;德国有代表性的企业有英飞凌、西门康、威科等,英飞凌是世界第三大IGBT生产商,目前,英飞凌在国内新能源汽车用IGBT市场所占份额高达七成!除了日系厂家,英飞凌几乎包揽了所有电动汽车的IGBT市场。
技术上的瓶颈和差距暂且不说,单从市场份额来看,近乎全部依赖于国外进口IGBT的我国电动汽车如果想要弯道超车,一旦被切断了来源,将举步维艰。

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