妳們覺得電動車裏面，最核心的部件是什麽？
給大家幾個選項
1.電池
2.電機
3.其他部件
我目測選2的人會比較多，那麽先恭喜妳們答對了！
但是電機裏面最核心的部件，妳知道是什麽？
嗯，它就是咱們這壹期視頻的主角-IGBT芯片。
那麽IGBT究竟是何方神聖？
所謂IGBT就是絕緣柵雙極型晶體管。
它是由BJT，也就是雙極結型晶體三極管 和MOS，也就是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。
是不是聽的有點暈？
首先小鯨先給大家科普下，半導體器件分類。
它主要有兩種分類方法，是否可控和驅動方式。
是否可控裏面又細分：
不可控型，也就是不能用控制信號控制其通斷，比如普通功率二極管。
半控型，也就是可以控制導通，但是不能控制關斷，比如普通晶閘管。
全控型，也就是可以控制其導通和關斷，比如IGBT。
驅動方式方面，又分為電流驅動，也就是可以通過電流信號控制導通和關閉，比如三極管BJT。
電壓驅動，也就是可以通過電壓信號控制導通和關閉，比如IGBT。
細心的粉絲可能註意到，小鯨我前面說到IGBT是晶體管呀，那麽它算不算芯片呢？
咱們拿華為麒麟990 5G芯片來舉例。
它的芯片面積為113.31平方毫米，這麽小的地方集成了多達103億個晶體管。
可以看到芯片是由大規模晶體管組成的，所以嚴格來說，單個IGBT不能歸為芯片，而是功率半導體器件。
現在壹般說IGBT芯片，是指包括了IGBT功率器件和其他很多東西組成的。
IGBT的主要工作是控制和傳輸電能。
它可以處理6500W以上的功率，並且工作時可以在短短1秒的時間內，實現10萬次電流開關動作。
千萬不要小看它這個功能哦！
目前的電動車，之所以不需要設計復雜的發動機與變速箱等機械系統，IGBT的存在,可謂大功壹件。
並且IGBT芯片，和咱們日常提到的7nm,5nm集成電路芯片壹樣，也是國家02專項的重點扶持項目。02專項就是指"十二五"期間國家16個重大技術突破專項中的第二位。
也就是說，這塊芯片是目前功率電子器件裏技術最先進的產品。
就拿我們常用的電腦舉個例子。
電腦想要做高速運算的話，它需要CPU。
那像咱們高鐵或者電動車這樣的驅動，也是需要壹種器件，去作為電流的變換，而IGBT就是作為電能變換的這麽壹個CPU。
據統計，我國發電總量的60%都用在了各類電機上。
如果采用IGBT器件對電機進行變頻調速，電機耗費的電能可以節能大約1/3，即可節約全國總發電量的20%，相當於新建5個三峽大壩的效能。
根據工作電壓的高低，IGBT 模塊壹般被劃分為三類。
低壓600V以下
中壓600V-1200V
高壓 1700V-6500V
低壓IGBT模塊壹般用於消費電子、 汽車 零部件領域。
中壓IGBT模塊壹般用於新能源 汽車 、工業控制、家用電器等領域。
高壓IGBT模塊壹般用於軌道交通、新能源發電、智能電網等領域。
在電動車方面，IGBT成為電動車電驅系統的大頭，成本直接占去了壹半。
而電驅系統在電動車整車的成本占比約為15-20%，這意味著單單是IGBT就占去了整車成本的7-10%。
IGBT有多重要？
舉個形象的比喻，它就好像管妳寢室供電的宿管大爺。
什麽時候給電，什麽時候拉閘，大爺輕車熟路。具體給多少電大爺也管，妳要是用電不規範，偷偷用大功率電器，通報批評沒商量。
具體來說，IGBT可以直接控制直流、交流電的轉換。決定了驅動系統的扭矩以及最大輸出功率。所以妳這車加速能力怎樣，最高時速多少，能源效率如何全看它。
舉個例子：
比如在電動 汽車 特斯拉Model 3上面，提供電源的是密密麻麻的電池，這些電池提供400伏直流電。
而電動車的電機轉動必須用交流電，通過改變電機交流電的頻率來改變電機的轉速，從而精準的控制車輛行駛的速度和加速能力，這背後都是IGBT的功勞。
再比如高鐵上面。
在火車運行中，要在短時間內將速度從零提升到300公裏以上，或者在極短的時間內將正在高速行駛的列車平穩停下來。
這看似簡單的加速、減速過程，背後需要壹系列相關傳動設備，牽引變流器以及其他電動設備的配合才行。而這就需要確保各種設備所需的電流、電壓極為精準可靠。
在目前技術條件下，只有大功率的IGBT，才能滿足這壹苛刻要求。
而且在減速過程中，通過IGBT的作用，還可以將列車減速產生的能量轉為電能回饋給電網。
可以說，IGBT的裝置就是列車運行的"心臟"。
那麽IGBT的研發難不難？
跟傳統手機芯片研發壹樣。
IGBT 行業的上遊產業主要包括半導體材料，比如矽片、光刻膠等等。以及相關設備比如光刻機、刻蝕機等等。
IGBT行業根據芯片制造的工序，又可依次劃分為芯片設計、晶圓制造、模塊封裝與測試三個環節。
不過，IGBT芯片相較於手機芯片的制造工藝及設備來說，要求沒有這麽高。
另外不同功率等級的IGBT芯片，也有不同的尺寸大小。壹般來說，功率等級越高，芯片的尺寸就會越大。
目前IGBT 產品最具競爭力的生產線是8英寸和12 英寸。
世界最為領先的廠商是德國英飛淩，已經在12英寸生產線量產IGBT 產品。
國內晶圓的生產企業絕大部分，還停留在6 英寸產品的階段。目前國內實現8英寸產品量產的有深圳比亞迪、株洲中車時代和華虹宏力。但其產品良率與國際龍頭相比還存在壹定差距。
最後是IGBT行業的下遊產業。
它包括廣泛的各細分應用市場，IGBT 在工業控制、新能源 汽車 ，消費電子、電力儲能、軌道交通，家用電器等領域均有大量應用。
IGBT的技術，過去長期被極少數經濟發達國家所壟斷。
比如我國機車車輛使用的IGBT模塊都要從德國、日本進口，特別是在高等級的IGBT器件上。
2008年我國的第壹條高鐵京津城際鐵路開通，隨後又開通了更多的高鐵線路，對IGBT的需求成倍增加。
壹個8列標準動車組就需要152個IGBT芯片，光這個芯片的成本就高達將近兩百萬元，每年中國高鐵制造需要向國外采購十萬個以上IGBT模塊，采購資金超過12億元人民幣。
2014年6月，經過6年的不懈努力，由我國自主研制並具有完全知識產權的8英寸IGBT芯片成功下線。
打破了大規模半導體沒有自主芯片的 歷史 ，預示著我們的高鐵擁有了第壹顆"中國芯"。
最後小鯨我想說：
十多年前，IGBT芯片基本是歐洲和日本的天下。
高鐵用的IGBT被日本三菱重工壟斷，電動車的IGBT被德國英飛淩壟斷。
而如今國內各類企業開始加緊，對IGBT芯片進行自主研發。其中比較有名的就是深圳比亞迪，株洲中車時代電氣，杭州士蘭微等等。
目前復興號所涉及的高速動車組的254項重要標準中，中國標準占到了84%。
高鐵跑得快，全靠電機帶。
其中復興號的心臟也就是牽引電機。它擁有1152個IGBT芯片，這種能讓高鐵平穩運行的芯片，目前株洲中車自主研發的生產線，每年可以生產50萬個。
中國中車生產的IGBT芯片，不僅可以滿足自己的需求，還可以達到出口國外的標準，也已達到世界壹流水平。
不得不說，中國標準的意義就在於每壹項核心突破，拉動的都是整個體系的升級。而壹個個體系的升級，最終使得中國制造走向全球。