說到新能源汽車就一定會聽到過“IGBT”;IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管是由MOS管和三極管結合組成的,IGBT作為能源變換與傳輸的核心器件其優點是高耐壓、大通路電流、低導通阻抗、不消耗驅動電流,非常適合大功率驅動場景。
為什么說IGBT是新能源汽車的核心技術呢?新能源汽車,即動力系統組成部分中有非傳統燃料作為動力來源的驅動方式。目前所有的新能源汽車,最明顯的特點是電池和電機驅動系統作為汽車動力來源,電機驅動系統中的電機控制器,最廣泛的方案就是使用IGBT。

IGBT約占電機驅動系統成本的一半,而電機驅動系統占整車成本的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。
新能源汽車的生產需要用到的芯片可達到500-800個,有的甚至超過1000個不同類型的芯片;汽車的芯片種類主要包括主控芯MCU、存儲芯片、傳感器類器件、IGBT功率類芯片、其次是信號鏈類的通信芯片;IGBT可以說是電動車的的核心技術之一,IGBT的好壞直接影響電動車功率的釋放速度。

新能源汽車是通過電池驅動電機來給汽車提供動力輸出的,所以存在交流市電給汽車電池充電和電池放電來驅動電機使汽車行駛的場景;這兩個過程都是需要通過使用IGBT設計的電路來實現;其次IGBT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,一節地鐵需要50-80個IGBT模塊。
一、IGBT應用在充電樁
220V交流市電給電池充電時,需要通過IGBT設計的電源轉換電路將交流電轉變成直流電給電池充電,同時要把220V電壓轉換成適當的電壓以上才能給電池組充電。

比如特斯拉的快充為高功率直流電充電,充電功率一般可達40kW以上,把電網的交流電轉化成直流電,輸送到汽車的快充口,電能直接進入電池充電。
二、IGBT應用在電機驅動
新能源汽車使用的是三相異步交流電機,電池的直流電是不能直接驅動電機轉動的,電池放電驅動電機的時候,通過IGBT組成的電路,把直流電轉變成交流電機使用的交流電,同時起到對交流電機的變頻和變壓的控制。

三、IGBT應用在車載空調
新能源汽車車載空調的工作原理與電動驅動相同,即通過逆變器將電池的直流電轉換成交流電后,驅動空調壓縮機電機進行工作。
四、IGBT逆變器
有些新能源車還配備了向外輸出220V/50Hz交流的接口,這個過程是將電池的直流電通過逆變電路轉換為交流電,這個過程中IGBT同樣是不可或缺的器件。
臺灣茂矽電子成立于1987年,晶圓制造長期聚焦在功率半導體元件及電源管理IC領域,以MOS管、IGBT,模擬芯片、二極管等產品為主,降低晶圓導通電阻,通過六寸晶圓降低IGBT製造成本并得到較高的良率;打破國外壟斷現象。

目前市面上出現的晶圓直徑主要是150mm、200mm、300mm,分別對應6英寸、8英寸、12英寸的晶圓;國產芯片在晶圓的產能上,也就是在6寸上有優勢;
全球10大8”晶圓廠約有40座,其中33座在亞洲(臺灣15座,中國8座)在2019-2021產能僅擴廠5%,仍不足以滿足后續電動車與工業控制市場,導致IGBT持續漲價。
由工采網代理的臺灣茂矽電子推出的IGBT晶圓是有幾款1200V、FS工藝(15A、25A、40A)6寸IGBT晶圓片;1200V壕溝和現場停止技術;低開關損耗;正溫度系數;簡單的平行技術。

ISweek工采網與茂矽電子強強聯手,給國內客戶提供更有效的技術支持和專業服務,更多產品選型及詳情與應用說明規格書等可致電,獲取相關商品、詢價單,申請樣品,期待您的光臨。
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