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IGBT成為新能源汽車的核心是基于哪方面原因?

發(fā)布時間:2020.11.14 閱讀次數(shù):705

對新能源車來說,電池、VCU、BSM、電機效率都缺乏提升空間,最有提升空間的當屬電機驅動部分,而電機驅動部分最核心的元件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管芯片)則是最需要重視的。

IGBT約占電機驅動系統(tǒng)成本的一半,而電機驅動系統(tǒng)占整車成本的15-20%,也就是說IGBT占整車成本的7-10%,是除電池之外成本第二高的元件,也決定了整車的能源效率。

不僅電機驅動要用IGBT,新能源的發(fā)電機和空調部分一般也需要IGBT。不僅是新能源車,直流充電樁和機車(高鐵)的核心也是IGBT管,直流充電樁30%的原材料成本就是IGBT。電力機車一般需要 500 個IGBT 模塊,動車組需要超過100個IGBT模塊,一節(jié)地鐵需要50-80個 IGBT 模塊。

三菱電機的HVIGBT已經成為業(yè)內默認的標準,中國的高速機車用IGBT由三菱完全壟斷,同時歐洲的阿爾斯通、西門子、龐巴迪也是一半以上采用三菱電機的IGBT。

除了日系廠家,英飛凌包攬了幾乎所有電動車的IGBT,而三菱電機則沉醉于中國高鐵的豐厚利潤中無法自拔,在低于2500V市場幾乎一無所獲。

2016年全球電動車銷量大約200萬輛,共消耗了大約9億美元的IGBT管,平均每輛車大約450美元,是電動車里除電池外最昂貴的部件。

其中,混合動力和PHEV大約77萬輛,每輛車需要大約300美元的IGBT,純電動車大約123萬輛,平均每輛車使用540美元的IGBT,大功率的純電公交車用的IGBT可能超過1000美元。

什么是IGBT?

IGBT是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。

與以前的各種電力電子器件相比,IGBT具有以下特點:高輸入阻抗,可采用通用低成本的驅動線路;高速開關特性;導通狀態(tài)低損耗。

IGBT兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點,在綜合性能方面占有明顯優(yōu)勢,非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。