妳認為電動汽車的核心部件是什麽？
給妳幾個選擇
1.電池
2.發動機
3.其他組件
我想目測選擇2的人會更多，先恭喜妳回答正確！
但是妳知道電機的核心部分是什麽嗎？
嗯，它就是我們視頻的主角——IGBT芯片。
那麽誰是IGBT？
所謂IGBT就是絕緣柵雙極晶體管。
它是由BJT即雙極結型晶體管和MOS即絕緣柵場效應晶體管組成的全控壓驅動功率半導體器件。
妳是不是有點頭暈？
首先，鯨會給大家科普下半導體器件的分類。
主要有兩種分類方法，是否可控和駕駛模式。
內部是否可控和細分:
不可控型，即不能用控制信號控制，比如普通的功率二極管。
半控型，即能控制導通，但不能控制關斷，如普通晶閘管。
完全受控，即可以控制它的開和關，如IGBT。
在驅動方式上，又分為電流驅動，即可以用電流信號控制，如三極管BJT。
電壓驅動，即它可以由電壓信號控制，如IGBT。
細心的粉絲可能會註意到，鯨，我前面提到IGBT是晶體管，那麽它是芯片嗎？
我們以華為麒麟990 5G芯片為例。
它的芯片面積是113.31 mm2，這麽小的地方集成了多達103億個晶體管。
可以看出，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。
現在壹般來說，IGBT芯片是由IGBT功率器件和許多其他東西組成的。
IGBT的主要工作是控制和傳輸電能。
可處理6500W以上的功率，僅需1秒即可實現65438+百萬次電流切換動作。
不要小看它的功能！
目前電動汽車不需要設計發動機、變速箱等復雜的機械系統，IGBT的存在就是壹大成就。
而IGBT芯片和我們每天提到的7 nm、5 nm集成電路芯片壹樣，也是國家02專項的重點支持項目。“02專項”是指“十二五”期間16國家重大技術突破中的第二名。
換句話說，這個芯片是目前電力電子器件中最先進的產品。
以我們常用的電腦為例。
如果計算機要進行高速運算，它需要壹個中央處理器。
那像我們的高鐵或者電動車這樣的驅動也需要壹個轉換電流的裝置，IGBT就是這樣壹個電能轉換的CPU。
據統計，中國總發電量的60%用於各種類型的電機。
如果采用IGBT器件對電機進行變頻調速，電機消耗的電能可節約約1/3，可節約全國總發電量的20%，相當於新建5座三峽大壩的效率。
根據工作電壓，IGBT模塊壹般分為三類。
600伏以下的低電壓
中壓600伏-1200伏
高壓1700V-6500V
低壓IGBT模塊通常用於消費電子和汽車零部件領域。
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。
電動汽車方面，IGBT已經成為電動汽車電驅動系統的大頭，成本直接占到壹半。
電驅動系統在整個電動汽車中的成本約為15-20%，也就是說僅IGBT就占整車成本的7-10%。
IGBT有多重要？
形象點說，就像妳宿舍裏管電源的大叔。
什麽時候打開電源，什麽時候打開開關，妳都很熟悉。給多少電都沒關系。如果用電不規範，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DC和AC之間的轉換。確定驅動系統的扭矩和最大輸出功率。所以妳的車的加速能力，最高時速，能效都取決於它。
例如:
例如，在電動汽車特斯拉Model 3上，電源由密集的電池提供，電池提供400伏DC。
而電動車的電機必須使用交流電，改變交流電的頻率就可以改變電機的轉速，從而精確控制車輛的速度和加速度，這都要歸功於IGBT。
再比如高鐵。
列車運行時，需要在短時間內將速度從零提升到300公裏以上，或者在極短時間內平穩地停止高速運行的列車。
這個看似簡單的加減速過程，需要壹系列相關的傳動設備、牽引變流器等電氣設備。而這就需要保證各種設備所需的電流和電壓都是極其準確可靠的。
在目前的技術條件下，只有大功率的IGBT才能滿足這壹苛刻的要求。
而且在減速過程中，通過IGBT的作用，可以將列車減速產生的能量轉化為電能，回饋給電網。
可以說，IGBT裝置是列車運行的“心臟”。
那麽發展IGBT很難嗎？
就像傳統的手機芯片開發壹樣。
IGBT產業的上遊產業主要包括半導體材料，如矽片、光刻膠等。和相關設備，例如掩模對準器、蝕刻機等。
按照芯片制造的流程，IGBT產業可以分為三個部分:芯片設計、晶圓制造、模塊封裝和測試。
不過，相對於手機芯片的制造技術和設備，IGBT芯片的要求並沒有那麽高。
此外，不同功率等級的IGBT芯片也有不同的尺寸。壹般來說，功率級別越高，芯片尺寸越大。
目前IGBT產品最有競爭力的生產線是8英寸和12英寸。
世界領先的制造商是德國英飛淩公司，該公司在12英寸生產線上批量生產IGBT產品。
國內大部分晶圓廠商還停留在6寸產品階段。目前，中國已有深圳比亞迪、株州CRRC時代、華虹李鴻實現8英寸產品量產。但其產品的良品率與國際領先水平仍有壹定差距。
最後，IGBT工業的下遊產業。
它包括廣泛的應用市場。IGBT廣泛應用於工業控制、新能源汽車、消費電子、電力存儲、軌道交通、家用電器等領域。
IGBT技術長期被少數經濟發達國家壟斷。
例如，中國鐵道車輛使用的IGBT模塊全部從德國和日本進口，尤其是在高檔IGBT設備上。
2008年，中國第壹條京津間的高鐵開通，隨後更多的高鐵線路開通，因此對IGBT的需求成倍增長。
壹輛8列車標準動車組需要152個IGBT芯片，僅這壹個芯片的成本就高達近200萬元。中國高鐵制造每年需要從國外采購超過10萬個IGBT模塊，采購資金超過6543.8+02億元。
2014年6月，經過6年的不懈努力，我國自主研發、擁有完全知識產權的8英寸IGBT芯片成功下線。
打破大規模半導體沒有自主芯片的歷史，標誌著我們的高鐵有了第壹個“中國芯”。
最後，鯨魚，我想說:
十多年前，IGBT芯片基本上由歐洲和日本主導。
高鐵的IGBT被日本三菱重工壟斷，電動車的IGBT被德國英飛淩壟斷。
如今，國內各企業已經開始加大自主研發IGBT芯片的力度。其中比較著名的有深圳比亞迪、株州CRRC時代電氣、杭州士蘭威等。
目前復興號涉及的高速動車組254項重要標準中，中國標準占84%。
高鐵跑得快，全靠電機帶。
復興號的心臟也是牽引電機。它有1152個IGBT芯片。目前，株州CRRC自主研發的生產線每年可生產50萬片IGBT芯片。
中國CRRC生產的IGBT芯片不僅能滿足自身需求，還能滿足出口國外的標準，達到了世界壹流水平。
不得不說，中國標準的意義在於每壹次核心突破，都帶動了整個體系的升級。而每壹個系統的升級，最終讓中國制造走向世界。