新能源汽車作為傳統(tǒng)燃油車的迭代品，在傳統(tǒng)汽車“三小電”基礎(chǔ)上延伸出的動力總成“三大電”作為功能的替代，性能指標是它最重要的優(yōu)勢之一。新能源汽車發(fā)展到今天，無論怎么變，最基礎(chǔ)、最核心的部分還是三電技術(shù)。
其中，電控系統(tǒng)作為電機控制器，需要硬軟件緊密配合，提升體積功率密度是其核心目標。在硬件方面，它既要滿足車輛各項電氣性能指標，又要追求高功率密度和高性價比。而在軟件方面，電控技術(shù)普遍采用矢量變頻調(diào)速控制軟件。通過對電機參數(shù)識別，才能精準控制電機，保證驅(qū)動系統(tǒng)的運行效率，減少系統(tǒng)發(fā)熱，增加行駛里程。電機控制器的核心指標是體積功率密度，過去十年電機控制器體積功率密度持續(xù)提升，從2010年的基于IGBT的11KW/L，到2017年基于IGBT的22KW/L，到2022年基于SiC的60KW/L。體積功率密度的快速提升，促進了新能源汽車實現(xiàn)爆發(fā)式增長。
在電機控制器成本構(gòu)成中，占據(jù)重要地位的功率模塊市場大部分仍然為國外芯片廠商所占據(jù)，全球車規(guī)級IGBT芯片和模塊的供應(yīng)仍由英飛凌、安森美、德州儀器、意法半導(dǎo)體、三菱電機等主要IDM廠商主導(dǎo)。IGBT作為功率模塊最主流的功率芯片，在新能源汽車領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。根據(jù)英飛凌年報顯示，新能源汽車中功率半導(dǎo)體器件的價值量約為傳統(tǒng)燃油車的5倍以上。其中，IGBT約占新能源汽車電控系統(tǒng)成本的37%，是電控系統(tǒng)中最核心的電子器件之一。
能夠突破屏障，完成自主研發(fā)，才能讓新能源汽車及電控系統(tǒng)得到更好的發(fā)展。這其中，就有掌握這項技術(shù)的比亞迪，其超級混動DM4.0 IGBT模塊，采用比亞迪半導(dǎo)體自研高性能IGBT和超快速軟恢復(fù)二極管芯片技術(shù)，擁有極低損耗和優(yōu)異的過流能力，處于行業(yè)領(lǐng)先水平；同時超級混動DM4.0 IGBT模塊針對混合動力系統(tǒng)定制開發(fā)的專用模塊，將驅(qū)動、發(fā)電、升降壓單元集成在一起，優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局，助力實現(xiàn)新能源汽車系統(tǒng)總成的高效以及高集成度。該系列模塊自2021年開始批量裝車，已全面應(yīng)用于比亞迪DMI車型。
據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2012年，我國新能源汽車銷量僅為1.3萬輛，2021年已達352萬輛，年均增長超過86%。2022年1-9月，新能源汽車產(chǎn)銷分別達到471.7萬輛和456.7萬輛，同比增長1.2倍和1.1倍，市場占有率達到23.5%。2022年有望達到650萬輛。我國新能源汽車銷量保持高速增長勢頭。在新能源汽車的東風(fēng)下，目前正處于車規(guī)IGBT產(chǎn)品需求大于產(chǎn)能的時間窗口，擁有著爆火市場的車規(guī)級IGBT已然成為了新能源汽車電子設(shè)備領(lǐng)域的“心臟”，巨大的發(fā)展空間和市場正在在前方等待著。
與技術(shù)更新相比，IGBT更需要穩(wěn)定性和可靠性。我國的IGBT產(chǎn)業(yè)鏈正在初步形成，但尚不能完全掌控市場需求，國外大廠仍然處于領(lǐng)先地位，所以還需要不斷成長。等到真正能夠與其楚河漢界一爭高下的時候，國產(chǎn)新能源汽車勢必將迎來一個新的高峰。
（原創(chuàng)）
