众所周知，比亚迪出品的新能源车型，无论纯电动汽车还是插电式混合动力汽车，在纯电动续航能力以及百公里电耗方面都是非常出色的。而且相对国内其他品牌在电机功率、充放电功率上较为保守的设计，比亚迪的高功率电机（普遍120-160kw）可以为车辆带来更好的驾驶体验，较大的充放电功率则使得车辆充电时间更短车辆极速更高。那么，比亚迪可以将产品做到如此优秀的秘密究竟是什么呢？
12月10日，比亚迪在宁波为我们揭晓了答案。比亚迪在宁波北仑拥有一座隶属于第六事业部的功率半导体工厂，此次发布活动的主角正是出自该工厂的一种车用功率半导体——IGBT。在前三代技术的基础上，比亚迪发布了在车规级领域具有标杆性意义的IGBT4.0技术，再一次展示出其在电动车领域的领先地位。这一晚，比亚迪将IGBT这个长期游离于人们视野、但又堪称电动车CPU的核心技术带到了“聚光灯”下。
活动现场
比亚迪IGBT4.0晶圆
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全称“绝缘栅双极型晶体管”，其芯片与动力电池电芯并称为电动车的 “双芯”，是影响电动车性能的关键技术，其成本占整车成本的5%左右。对于电动车而言，IGBT直接控制驱动系统直、交流电的转换，决定了车辆的扭矩和最大输出功率等。得益于在IGBT等核心技术领域的强大实力，比亚迪电动车的超高续航和较低能耗才得以实现。
作为中国第一家实现车规级IGBT大规模量产、也是唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企，此次发布会上，比亚迪还释放了另一重磅消息：比亚迪已投入巨资布局性能更加优异的第三代半导体材料SiC（碳化硅），有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年，比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控。
比亚迪推出IGBT4.0
IGBT属于汽车功率半导体的一种，因设计门槛高、制造技术难、投资大，被业内称为电动车核心技术的“珠穆拉玛峰”。此前，该技术主要掌握在国际巨头手中。
制造IGBT难度极大，在大规模应用的1200V车规级IGBT芯片的晶圆厚度上，比亚迪处于全球先进水平，可将晶圆厚度减薄到120um（约两根头发丝直径）。
IGBT芯片打线（GIF图）
经过10余年的技术积累，比亚迪IGBT不断迭代更新。活动现场，中国电器工业协会电力电子分会秘书长蔚红旗表示：“比亚迪在电动车功率半导体领域布局较早，而且真抓实干，在电动车功率半导体领域创造了领先，中国的电动车发展不用担心被‘卡脖子’了。”
此次推出的比亚迪IGBT4.0，在诸多关键技术指标上都优于当前市场主流产品，例如：
1. 电流输出能力较当前市场主流的IGBT高15%，支持整车具有更强的加速能力和更大的功率输出能力。
2. 同等工况下，综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%。这意味着电流通过IGBT器件时，受到的损耗降低，使得整车电耗显著降低。以比亚迪全新一代唐为例，在其他条件不变的情况下，仅此一项技术，就成功将百公里电耗降低约3%。
3. 温度循环寿命可以做到当前市场主流IGBT的10倍以上。这意味着比亚迪电动车在应对各种极端气候、路况时，能有更高的可靠性和更长的使用寿命。此前，比亚迪电动车就以其优异的性能与稳定的可靠性，完成了从新疆吐鲁番的高温，到北欧的极寒、再到西藏高原的高海拔等全球最严苛自然环境的测试，并在全球300多个市场成功经历了各种气候、路况、驾驶习惯的考验，得到广泛认可。
比亚迪IGBT4.0较当前市场主流的IGBT：电流输出能力高15%，综合损耗降低了约20%。（GIF图）
打造电动车性能标杆
在刚刚结束的2018广州车展上，比亚迪全新一代唐EV正式对外预售。其百公里加速4.4秒、续航里程600公里（60km/小时等速续航下）的超强性能再度确立了行业领先地位，并获得消费者的高度认可，预售当天的订单便突破2000辆。
市场和行业的认可，离不开比亚迪IGBT等核心技术的加持。得益于比亚迪IGBT在芯片损耗、电流输出能力等方面的优异性能，比亚迪插电式混合动力汽车，率先搭载了“542”黑科技——“百公里加速5秒以内、全时电四驱、百公里油耗2升以内”。
从2015到2017年，比亚迪电动车的销量已经连续三年位居全球第一。这与比亚迪在IGBT等核心技术领域的超前布局密不可分。
十多年前，在外界还不看好电动车前景的时候，“技术狂人”王传福就默默布局了电动车的核心技术。作为2003年才进入汽车行业的新玩家，比亚迪从一开始就密切关注IGBT等电动车核心技术的自主研发和创新。
2005年，比亚迪组建自身研发团队，投入重金布局IGBT产业。
2009年9月，比亚迪IGBT芯片通过了中国电器工业协会电力电子分会组织的科技成果鉴定，打破了国际巨头的技术垄断。
目前，比亚迪已经陆续掌握IGBT芯片设计和制造、模组设计和制造、大功率器件测试应用平台、电源及电控等环节，是中国唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企。
比亚迪IGBT产品晶圆
提前布局SiC碳化硅材料
“驯服”了IGBT，比亚迪又将目光投向了更远的未来。
虽然在未来较长一段时间内，IGBT仍将供不应求。但比亚迪也已预见到，随着电动车性能不断地提升，对功率半导体组件提出了更高的要求，当下的IGBT也将逼近硅材料的性能极限。寻求更低芯片损耗、更强电流输出能力、更耐高温的全新半导体材料，已成为学界和业界的普遍共识。
据悉，比亚迪已投入巨资布局第三代半导体材料SiC，并将整合材料（高纯碳化硅粉）、单晶、外延、芯片、封装等SiC基半导体全产业链，致力于降低SiC器件的制造成本，加快其在电动车领域的应用。
第三代半导体材料SiC
比亚迪SiC晶圆
此次发布会上，比亚迪宣布，已经成功研发了SiC MOSFET（汽车功率半导体包括基于硅或碳化硅等材料打造的IGBT或 MOSFET等），有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年，比亚迪将在旗下的电动车中，实现SiC基车用功率半导体对硅基IGBT的全面替代，将整车性能在现有基础上再提升10%。
比亚迪第六事业部兼太阳能事业部总经理陈刚表示：“SiC MOSFET将成为比亚迪电动车性能持续迭代更新的新一代‘杀手锏’，我们期望在加速、续航等性能指标上，为广大消费者带来更多惊喜。”
比亚迪第六事业部兼太阳能事业部总经理陈刚分享比亚迪在汽车功率半导体领域的布局
目前，市场上唯一使用了SiC碳化硅功率半导体元器件的电动车型是特斯拉的Model 3，其使用了来自意法半导体提供了650V SiC mosfet。相比Model S/X上的传统IGBT，SiC mosfet能带来5-8%的效率提升，对续航能力的提升和降低能耗表现方面作用非常显著。除此以外，SiC mosfet还有一个巨大的优势在于高温表现，其在200℃以内都可以维持一个正常效率表现，为电动汽车的高性能发展方向提供了可能。
在意法之后，德国英飞凌也已经开始了SiC功率半导体的供应，合作伙伴同为特斯拉，也就是说，目前全球市场上的几乎所有SiC功率半导体都被特斯拉采购一空。如果比亚迪在2019年成功推出车规级的SiC功率半导体，并将之应用于旗下高性能车型上，比亚迪无疑将会确立其国内新能源市场一哥的地位，并且在性能和续航水平上真正的直逼特斯拉，与国内其他企业拉开差距。
