IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),是絕緣柵雙極型晶體管的英文縮寫,作為一種復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,IGBT是電機控制器的核心。英飛凌科技公司于1999年4月1日在德國慕尼黑正式成立,是全球領先的半導體公司之一。其前身是西門子集團的半導體部門,于1999年獨立,2000年上市。早在1993年,西門子就推出了第一代的IGBT的系列產品。2007年,英飛凌正式推出了汽車級的IGBT,至今已有10年的歷史。
英飛凌作為半導體元器件的核心供應商,針對不同企業提供差異化的產品,在擴大現有產品產能的同時也在加速碳化硅(SiC)產品的研發。
“經驗的積累和對行業的了解,對于核心的元器件來說是非常非常重要的。”徐輝認為,“其實IGBT的技術各大企業都可以研究出來,但是實際上IGBT的關鍵是一個經驗的積累,這一點英飛凌有自己獨特的優勢。”
針對整個汽車產業鏈,英飛凌提供三類可以供客戶來選擇的產品:裸片(圓晶,是指硅半導體集成電路制作所用的硅芯片)、分離式器件和模塊。徐輝認為,客戶可以根據自己的需自由選擇所需要產品,模塊化產品集成度很高,對系統的要求相對就低一些,對企業來說固然是最好的選擇。當然企業也可以自己做封裝,選擇分離式產品。
中國中車集團專家郭淑英介紹,國產車輛主要與國產電控系統相配套,但關鍵核心部件仍有賴于進口。不過,隨著技術的發展,已經有部分企業開始自己研發電機控制器。精金電動CTO蔡蔚表示,比亞迪在量產車型宋上就應用了自己研發的IGBT模塊,成本能控制在2000~3000元。
國內對于半導體功率器件重視程度還如歐美國家,目前國內新能源整車企業都采用英飛凌半導體器件,比亞迪也是由英飛凌提供晶圓,自己來制作IGBT模塊。
近些年,英飛凌一直在布局新能源汽車。在德國的Dresden(德累斯頓)和馬來西亞Kulim(吉打州),英飛凌都已建設工廠來量產圓晶,來滿足日益火爆的汽車市場。
作為新興工藝,碳化硅的絕緣破壞電場強度是傳統硅器件的9倍多,因此使用碳化硅工藝生產的功率器件導通電阻更低,芯片尺寸更小。此外相比普通硅功率器件,碳化硅器件的工作頻率更高,也能夠耐受更高的環境溫度。因此在高壓功率市場,碳化硅器件簡直是IGBT的完美替代者。
但是,碳化硅器件的價格是原有硅器件的3倍。高昂價格自然阻礙了碳化硅功率器件的應用推廣,用戶只有在對性能與可靠性要求極為嚴苛時,才會考慮使用碳化硅產品。英飛凌也在逐步加速對碳化硅產品的研發,推進新型產品的大規模應用。