我国核心芯片新突破

原创 2019-10-7 话题分类:智能制造
摘要: 中国高铁技术的先进性是全球公认的,发改委发布数据称中国高铁突破3万公里 ,居世界第一。

中国高铁技术的先进性是全球公认的,9月24日,发改委发布数据称中国高铁突破3万公里 ,居世界第一。即便如此,高铁中最为核心的IGBT芯片却还未能攻破。所以,我国的高铁核心芯片需要从国外进口,未能掌握核心技术无疑随时都会面临受制于人的风险,除此之外,仅2008年开始为计算,随着高铁建设的加快,需求倍增,一个8列的动车组就需要152个芯片,成本高达200万元。每年中国需要10万只芯片,总金额高达12亿元。

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高铁列车和大功率机车中最核心的部件之一就包括IGBT芯片,IGBT 直接作用于直、交流电的转换,也对驱动系统的扭矩,最大输出功率起直接作用。换言之,它决定着车辆的马力、时速、提速等,甚至直接决定着是否能稳定停车。

虽然IGBT芯片技术能级翻番,规模效应显著,但因为IGBT芯片工作的特殊环境,无疑是对芯片设计提出了更高的要求,相比之下台积电虽然实现了最先进制程芯片的流片,也拥有世界上最庞大的12寸流片代工线,但在IGBT芯片设计和流片方面并不专业,每个IGBT的制造需要通过200多道工序,涉及多门复杂学科,目前国际上具备制造大功率IGBT芯片的国家非常少,只有德国和日本。从60年代就开始研制高铁的老牌高铁国家才能实现设计流片到量产。

而我国高铁在内的高速机车用 IGBT,几乎都来自日本三菱企业,日本三菱从20世纪60年代起,已经成功研发了IGBT芯片,行业垄断长达50年。而德国英飞凌则是电动汽车用IGBT的垄断国家。

出于多方面考虑,我国早在2007年,已经将IGBT器件技术作为我国重大专项课题,虽投入巨额资金,但是始终进展缓慢。

经过多年的努力,中车株洲成功自主研制了第一款国内最大电压等级、最高功率密度的6500伏高压IGBT芯片。总体技术处于国际领先水平、填补国内行业空白,该产品具有耐压高、电流大,功率损耗低、动态性能好等优点。这一突破,无疑实现了中国在高端IGBT技术领域与国际先进水平接轨,具有重大战略意义。

目前,中车株洲所投资14亿元建设了国内第一条8英寸的IGBT芯片生产基地,智能线的生产时间缩短70%。成为国内唯一一家全面掌握IGBT芯片技术研发、模块封装测试和系统应用的企业,其技术可与世界顶尖的公司媲美,而价格却远远低于竞争对手。

目前,中车株洲目前也实现了汽车用IGBT芯片的突破,2015年,我国自主研发的高功率IGBT芯片首次走出国门,出口印度。2019年,中车株洲表示自己如今汽车级IGBT产品是采用第六代沟槽栅芯片,对标国外最先进的技术指标。虽然中车株洲的技术可与世界顶尖的公司媲美,而价格始终非常低廉。

显然我国中车株洲具有非常强的研发能力,期待他持续推出更有世界竞争力的技术。

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