一文读懂IGBT在新能源电动汽车中的应用发布时间：2018-10-29

1、IGBT 定义

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管

IGBT模块是由IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯片）与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。

2、IGBT的用途

IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，应用于直流电压为600V及以上的变流系统如轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域。

封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。

3、IGBT模块的特点

IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点

当前市场上销售的多为此类模块化产品，一般所说的IGBT也指IGBT模块。

4、用最简单的语言概括IGBT的功能和作用

控制能源的变换和传输。

5、为什么电动汽车需要IGBT？

IGBT的作用是交流电和直流电的转换，同时IGBT还承担电压的高低转换的功能。

外界充电的时候是交流电，需要通过IGBT转变成直流电然后给电池，同时要把220V电压转换成适当的电压以上才能给电池组充电。

电池放电的时候，把通过IGBT把直流电转变成交流电机使用的交流电，同时起到对交流电机的变频控制，当然变压是必不可少的。

IGBT是功率半导体器件，可以说是电动车的的核心技术之一,IGBT的好坏直接影响电动车功率的释放速度。

6、IGBT的工作原理

以空调压缩机为例：国内规定的电压220V，频率50Hz的电流经整流滤波后得到310V左右的直流电，此直流电经过逆变后，就可以得到用以控制压缩机运转的变频电源，这就能将50赫兹的电网频率转变为30-130赫兹，利用电源频率可以控制平滑控制压缩机转速，达到自动无级变速，使压缩机始终处于最佳工作状态。

在电动车上，可以把电机看成压缩机。两者原理几乎完全一致。

7、IGBT在现代交通系统中的重要性

直流充电桩30%的原材料成本是IGBT

电力机车一般需要 500 个 IGBT模块

动车组需要超过 100 个 IGBT 模块

一节地铁需要 50-80 个 IGBT模块

8、IGBT成本的重要性

IGBT约占电机驱动系统成本的一半，而电机驱动系统占整车成本的15-20%，也就是说IGBT占整车成本的7-10%，是除电池之外成本第二高的元件，也决定了整车的能源效率。

2016年全球电动车销量大约200万辆，共消耗了大约9亿美元的IGBT管，平均每辆车大约450美元，是电动车里除电池外最昂贵的部件。

9、国内现在主要从事IGBT的公司

近几年中国IGBT产业在国家政策推动及市场牵引下得到迅速发展，已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整产业链，IGBT国产化的进程加快，有望摆脱进口依赖。

本文转载自：半导体行业观察