고속철도에 대해 말하자면, 모두의 첫인상은 빠르고, 안정적이며, 안전하며, 이미 세계 1 위가 되었다고 믿는다.

북경에서 상해까지 1200 km 에서 운전하는 데 10 여 시간이 걸리지만 고속철도는 4 시간 30 분밖에 걸리지 않습니다.

여러분을 테스트하면 고속철도의 핵심 부품은 무엇입니까? 나는 많은 사람들이 상상할 수 없다고 믿는다.

열차가 최고 시속 350km/h, 전력만 킬로와트의 전기기나 끊임없이 전기를 공급할 수 있는 고속철도 송선망이 아니라 우리 손톱 크기의 IGBT 칩뿐이다!

간단히 말해서, 가속 속도, 최대 속도, 동력 소비, 순간적으로 시작할 수 있는지 여부, 운전할 수 있는지 여부, 멈출 수 있는지 여부는 모두 이 작은 IGBT 에 달려 있다.

하지만 1988 1 세대 IGBT 칩이 탄생한 이래 그 제조의 핵심 기술은 영비링 미쓰비시 등 해외 거물들의 손에 단단히 자리잡고 있다. 국가급 고속열차팀조차도 거금을 들여 대외 구매를 해야 한다.

2008 년을 예로 들어 보겠습니다. 기초광마' 가 고속철을 전국 곳곳에 빠르게 설치함에 따라 8 칸짜리 열차는 152 개의 칩이 필요하며 비용은 200 만원에 달한다.

매년 65438+ 백만 칩에 대한 수요는 13 억으로 반올림됩니다!

미쓰비시를 예로 들자면 중국 고속철도를 독점하는 것만으로도 큰돈을 벌었고, 심지어 2500 볼트의 저압 시장까지 전략적으로 포기했다. 어차피 중국의 지지가 있어서 숨길 것이 없다.

그렇다면 이 작은 부분의 유래는 무엇일까?

같은 고속철도의 이 핵심 부품은 새로운 에너지 산업에 어떤 영향을 미칩니까?

오늘, 대통령은 여러분에게 IGBT 를 간략하게 소개할 것입니다.

0 1.IGBT, 무슨 일이야?

IGBT (학명 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터) 는 복합 전압 구동 전력 반도체 부품이다.

너 좀 혼란스럽지 않니? 그건 중요하지 않아, 대통령의 설명을 들어라.

우리는 금속이 전도성이 좋고 도체에 속한다는 것을 알고 있습니다. 도자기와 플라스틱은 전도성이 좋지 않아 절연체에 속한다.

전도율이 둘 사이에 있는 재료는 반도체이다.

반도체의 전도성을 인위적으로 통제할 수 있다면 일상생활에서 상상할 수 없는 역할을 할 수 있다!

오늘날 우리의 주인공인 IGBT 는 전도성을 조절할 수 있는 반도체입니다.

간단히 말해 IGBT 는 회로가 켜져 있는지 꺼져 있는지를 제어하는 스위치입니다.

열 때 수십 ~ 수백 암페어의 전류를 견딜 수 있습니다.

그것이 꺼져 있을 때, 그것은 수백 볼트에서 수천 볼트의 전압을 견딜 수 있다.

IGBT 의 가장 큰 특징은 이 전류 전압 수준에서 초당 거의 만 번 (10kHz) 스위치를 켤 수 있다는 것입니다!

펄스 폭 변조라면 입력 전류는 사람들이 필요로 하는 주파수의 AC 로 쉽게 변할 수 있다!

이 전기는 고속철도의 AC 모터를 구동하는 데 사용할 수 있다. 또한 AC 의 주파수를 변경하여 모터의 속도를 변경함으로써 고속철 변속의 목적을 달성할 수 있다. 신기하지 않나요?

IGBT 는 에너지 변환 및 전송을 담당하는 핵심 장치이므로 전력 전자 장치의 "CPU" 라고도 합니다.

이에 따라 IGBT 가' 12 5' 기간 동안 국가 16 중대 기술 돌파의 2 위로 등재된 것도 놀라운 일이 아니다.

02.IGBT 는 새로운 에너지 자동차에 얼마나 중요합니까?

고속철도와 마찬가지로 IGBT 도 새로운 에너지 자동차가 배터리를 제외한 핵심 부품이다.

이것은 비용면에서 볼 수 있습니다.

전원 배터리를 제외하고 IGBT 는 새로운 에너지 자동차의 두 번째로 비싼 부품이다.

모터 구동 시스템의 핵심으로서 IGBT 비용은 차량 제조 비용의 거의 10% 를 차지합니다!

말할 필요도 없이, DC 충전 말뚝의 원자재 비용의 30% 는 돈을 태우는 큰 IGBT 에게 넘겨질 것이다.

IGBT 는 배터리 출력의 고전력 DC 를 AC 전원으로 역변환하여 AC 모터에 공급하고 변변변변변변변변을 통해 AC 모터의 회전 속도를 변경함으로써 차량의 속도와 가속 능력을 정확하게 바꿀 수 있다.

AC 충전 말뚝을 사용하여 충전할 경우 IGBT 를 DC 로 변환하고 배터리 팩의 전압으로 전압을 올려야 배터리 팩을 충전할 수 있습니다. 이것은 또한 새로운 에너지 자동차의 충전 효율과 충전 속도에 영향을 미친다.

DC 충전 말뚝도 마찬가지입니다. 단, 전기 변환 과정은 충전 말뚝에 있습니다.

아직 끝나지 않았습니다.

모터 구동에는 IGBT 뿐만 아니라 새로운 에너지 자동차의 발전기와 에어컨 부분도 IGBT 가 함께 작동해야 한다.

원리는 모터 구동 시스템과 비슷하지만 고전력 인버터에서 저전력 인버터로 바꾸면 전류가 더 작아진다.

따라서 IGBT 의 좋고 나쁨은 전력, 효율성, 에너지 소비 등과 같은 새로운 에너지 자동차의 가장 직관적인 성능에 직접적인 영향을 미칠 것입니다. 비용이 이렇게 높으면 이해할 수 있다.

20 16 년 글로벌 전동차 (상용차 포함) 판매량 200 만 원 안팎, IGBT 구입 비용은 거의 9 억 달러에 달한다. 평균 한 대의 차는 450 달러로 전동차 중 배터리를 제외한 가장 비싼 부품이다.

예를 들어 테슬라 모델 X 는 영비릉에서 제공하는 132 IGBT 단일 튜브 제어 비용을 사용합니다. 이 중 전면 모터는 36 개, 후면 모터는 96 개, 총 비용은 650 달러입니다.

더 완벽한 IGBT 모듈을 사용하면 비용이 65,438 달러+0,500 파운드를 넘을 수 있습니다 ...

세계 시가가 가장 큰 자동차 업체인 도요타는 90 년대 하이브리드 자동차를 개발하면서 전자 제어의 핵심 IGBT 가 자신의 손에 완전히 장악되어야 한다고 결정했다.

도요다 장남 대통령의 말에 따르면, "IGBT 는 엔진만큼 중요하다."

그래서 도요타는 당시 세계에서 유일하게 IGBT 를 자체 개발한 차업체가 되었고, 자신의 친한 친구, 로열 공급상 전기장도 끌어들여 모두 함께 돈을 벌었다.

일찍이 20 14 에서 도요타 중앙연구원은 전기와 협력하여 세계 최고의 새로운 IGBT 칩을 개발했다.

하지만 그것으로는 충분하지 않습니다. 도요타의 판매량은 세계 1 위입니다. 생산능력이 부족하면 어떻게 합니까?

이에 따라 도요타는 전기 복장의 도움으로 독일 자동차 반도체 거물, 세계에서 가장 중요한 IGBT 공급업체인 잉잉잉에 투자했다.

이런 바인딩 (납치) 은 더 이상 공급 안전에 대해 걱정할 필요가 없다.

이것은 또한 IGBT 가 한 자동차 기업에 얼마나 중요한지 측면에서 검증했다.

03.IGBT 의 미래

현재, 전 세계적으로 IGBT 는 이미 7.5 세대로 발전했다.

전기공사는 역대 IGBT 의 발전 노선을 정리해 주었습니다.

이전 세대보다 1-5 세대의 성능이 크게 향상되었지만, 6 세대부터는 치약을 천천히 짜도 과언이 아니다. 20 년 동안 기술은 크게 빠르게 성장하지 않았다.

재료의 한계 때문이다.

IGBT 에서 사용하는 실리콘 (Si) 기반 전력 구동 시스템은 이미 재질 자체의 천장에 접근하거나 닿았습니다.

진일보한 돌파구를 마련하려면 새로운 재료가 있어야 한다.

이때 더 강력한 SiC 가 나타났다.

SiC 부품은 작동 주파수가 2.5 배 증가했을 뿐만 아니라 차단 전압이 65,438+00 배 증가했으며 작업 손실이 약 80% 감소했습니다. 또한 작업 결온이 65,438+075 C 에서 600 C 로 높아져 전력 밀도가 더욱 높아졌다.

이야기꾼은 새로운 에너지 자동차가 더 긴 항속시간과 더 빠른 충전 속도를 얻을 수 있다는 것을 말한다.

SiC 의 비용은 일반 Si 보다 6 배 더 비싸지만, 여전히 강력한 성능으로 많은 업체들의 주목을 받고 있습니다.

테슬라 모델 3 은 게를 먹는 최초의 새로운 에너지 자동차이다.

SiC 를 사용했는데 허리가 시큰시큰하지 않고 다리가 아프지 않아요. 나는 단지 75kWh 의 배터리 팩으로 664km 의 배터리 수명을 실행할 수 있다.

V3 과충전은 15 분만에 250km 의 수명을 보충할 수 있으며 SiC 의 승압 충전 지원도 빼놓을 수 없다.

SiC 는 전자 제어 시스템의 미래 추세와 절대적인 핵심이라고 말할 수 있습니다.

하지만 SiC 도 결점이 없는 것은 아니다.

SiC 의 기술 문턱이 높아서 생산능력이 제한되어 있습니다. 높은 비용으로 하이엔드 제품만 사용할 수 있습니다.

지금까지 IGBT 에서 SiC 로의 전환 기간에 있습니다.

기술 진보와 원가 인하만이 광범위하게 응용할 수 있다.

04. 중국의 현황

중국에서 IGBT 의 지위는 석유와 동등하다고 할 수 있다.

유명 투항 모건스탠리에 따르면 2020 년 국내 IGBT 시장 규모는 6543.8+092 억원으로 세계 시장 점유율의 35.6% 를 차지할 것으로 전망된다. 그 중 27% 의 시장, 약 5 1 억 위안은 핵심 사용자라고 할 수 있는 새로운 에너지 자동차이다.

그러나 국내 기술 수준은 여전히 낙후되어 20% 미만의 생산력에 기여할 수 있을 뿐, IGBT 칩은 여전히 수입에 크게 의존하고 있다.

이때 비아디가 먼저 일어섰다.

일찍이 2003 년 비아디가 차를 만들기 시작하기 전부터 IGBT 배치를 시작했고, 2005 년에는 R&D 팀을 완성했다. 그럼 전기차는 말하지 마세요. 도요타는 유일하게 양산된 하이브리드 자동차다.

여기에 또 하나의 재미있는 에피소드가 있다.

당시 반도체 산업과 아무런 관련이 없었던 비아디는 닝보 중웨이의 6 인치 반도체 생산 라인 특허를 마음에 들었다.

닝보에서 중위자가 빚을 갚지 않고 파산하는 틈을 타서 비아디는 그해 투자한 65,438+0/65,438+00, 즉 65,438+0 억 7000 만 원을 이용해 불강도로 인수했다.

전략적 배치와 경제적 측면에서 이 거래는 교과서 수준이라고 할 수 있다.

남들은 사지 않는데, 업계는 더욱 불평을 늘어놓는다. 주가에 반영된 분은 30% 폭락했다.

다행히 인재와 생산 라인을 통해 비아디는 국가 과학기술 성과 평가를 순조롭게 통과해 IGBT 칩이 0 부터 1 까지 큰 돌파구를 이루며 국제 거물의 기술 독점을 깨뜨렸다.

너는 다음 이야기를 알고 있다. 20 18 말 비아디는 자체 개발한' IGBT4.0' 기술을 전면 발표했고 도요타와 같은 세계적 수준의 완벽한 IGBT 산업 체인을 보유하고 있다고 세계에 알렸다.

이것은 거의 20 년이 다 되어간다.

차세대 반도체 소재 SiC 의 경우 비아디도 생산과 개발에 막대한 투자를 하고 비아디돈 EV 에서 일부 응용을 받아 당EV 의 충전 효율을 높였습니다. 그리고 SiC 도 곧 출시될 비아디한에 전면적으로 적용될 것이라고 한다. 비아디한의 친구를 주목하면 한군의 항속 표현과 빠른 충전력을 기대할 수 있다.

비아디를 제외하고 국내 다른 반도체 회사들도 한가하지 않다.

올해 초, IGBT 시장 점유율 세계 상위 10 위 안에 드는 중국 기업인 가흥스다 반도체 주식유한공사가 메인보드의 종소리를 공식 울렸다. 국유주 CRRC 시대 전기유한공사와 함께 전 세계 IGBT 시장 점유율 Top 15 가 이미 두 중국 기업에 비집고 들어갔다.

다른 기업들도 세계적 제조업체와의 격차를 해소하기 위해 궐기하고 있다.

사장도 미래의 Top 15 에서 더 많은 우수한 중국 기업이 있을 것이라고 믿는다.

마지막에 쓰다

1956 7 월 13 일 중국에서 생산한 첫 자율자동차가 정식으로 오프라인 상태였다. 전국이 기뻐하는 동시에 국내 자동차 공업의 새로운 장이 정식으로 서막을 열었다.

그 연료차 시대에 국내 자동차 산업은 줄곧 기어박스에 얽매여 발전하지 못했다.

기어박스는 IGBT 와 마찬가지로 핵심 부품이며 핵심 기술도 다른 사람의 손에 쥐고 있다.

원하시나요? 죄송합니다. 돈을 가지고 사세요. 이윤은 당연히 세 부분으로 나누어야 한다.

너 셋, 다른 사람 일곱.

상대방의 눈에는 무릎을 꿇고 돈을 벌고 장사를 하는 것이지 가난하지 않다.

최근 몇 년 동안 자동차 공업은 이미 전기화 시대에 들어섰다.

커브길에서 추월하다' 라는 구호에 따라 국내 기업들은 자율적으로 3 대 동력시스템을 개발하기 시작했다.

삼포와 IGBT 가 자립하는 비아디를 제외하고,

배터리 거인 현대 암페어 기술 유한 회사가 일어 섰다.

미국 상장 웨이라이 아웃;

배후는 붕붕, 이상, 그리고 수많은 공급업체들이 모두 작은 걸음으로 쫓고 있다 ...

천천히, 정책과 기술의 지지가 있으면 서서 돈을 벌 수 있다는 것을 알게 되었다.

네가 똑바로 설 때, 너는 말하기 어려울 것이다.

어느 날 국산 신에너지자동차가 자신의 강경한 실력으로 출국해 세계로 나아가며 업계의 선두 주자가 될 수 있기를 기대합니다.

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얼마 전 판매량과 열표에 따라

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이 글은 자동차 작가 자동차의 집에서 온 것으로, 자동차의 집 입장을 대표하지 않는다.