我国花几千万白菜价,打破西方技术垄断?拿下电子行业“万金油”

2024-04-19 18:17:5506:30 39
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我国凭借这一技术,仅仅花了几千万的白菜价,就直接弥补了与国外15年的技术差距,甚至还实现了高铁领域的弯道超车。这究竟是什么技术?能达到这样的效果?

开头提到的这项技术,就是号称电子电力行业“万能钥匙”的IGBT。

那这个IGBT,指的又是啥呢?别急,咱们先从这项技术的背景,慢慢开始讲起。

电子电力的“万金油”

IGBT与电车有千丝万缕的关系。最早就是因为当时的电子元件,无法满足电车的电力需求,IGBT技术才会在一次次探索中应运而生。只不过,碍于当时技术方面的限制,导致电车始终没有发展起来。

按照当时工程师的说法,那些用于控制电机转速的场效应管,只能用于低压环境。一旦进入到高压环境中,场效应管就不能对电压进行准确调节了。换句话说,就是不能很好的控制电机转速了。

这种一直持续到1980年。当时北卡罗来纳州立大学的巴利家教授,突发奇想,发明了一个名叫IGBT的电子元器件。

这个所谓的IGBT,同时兼具场效应管和二极管的特性。在这种情况下,它就能对各种环境下的电压,进行准确调节了。

此外,相比场效应管,IGBT拥有更高的空穴密度和自由电子。这也就意味着,它的载流能力和抗压能力特别强。

无论你给它施加多大的电压,它都能对电机转速进行很好的控制。如此一来,电车也就应运而生了。

当然了,除了控制电机转速以外,IGBT还能应用于许多其他的领域。比如高铁、飞机、轮船、变频空调、冰箱、洗衣机等。

由于其在电子电力行业起到了一个“万金油”的作用,所以IGBT也被称为电力行业的中央处理器。从中也可以看出,这项技术是有多么的逆天。

IGBT曾一直被国外垄断

我国只用白菜价,就彻底打破了西方的技术垄断。靠着这项技术,我国直接实现弯道超车。究竟是哪项技术这么牛?

早在上世纪90年代,日本和德国就开始在IGBT领域角逐了。尤其是德国,在这块领域可谓是一马当先。

就拿西门子旗下的英飞凌来说,它在短短四年时间里,就研发出了6代IGBT产品。全球市场占有率,高达50%。

至于我国的话,那时候才刚刚加入世贸,并没有参与到这场竞争当中。所以这项技术长期都被德日等发达国家垄断。别人说定价多少就定价多少,你一点反驳的机会都没有。

在接下来的十几年时间里,由于我国要发展高铁和电车,每年需要用掉超过10万多只IGBT芯片。由于定价权是别人说了算,所以每年光是进口这些IGBT芯片,就得花掉几十上百亿。

在此期间,国外掌握这项技术的公司明确表示,有关IGBT的技术,一律不得转让和转售。言外之意就是,你们买我的产品可以,但要想获取我的技术,门都没有。

面对这种这种,我国有两家公司坐不住了,它们分别是中车株洲和比亚迪。

那时候的中车株洲和比亚迪,一个负责公共交通,一个负责新能源汽车。为了不让IGBT技术被别人垄断,更为了争下这口气。两家公司决定攻克IGBT技术,来实现一个弯道超车。

直到2008年,比亚迪收购了宁波中纬半导体,开启了国产IGBT芯片的自研之路。

一年后,比亚迪IGBT1.0闪亮登场。紧接着,比亚迪又推出了IGBT2.0和IGBT2.5,将这类芯片的性能进行了进一步优化。

到后面,比亚迪更是推出了IGBT4.0。

IGBT4.0在某些方面,直接对国外实现了技术反超,其寿命达到了国外主流IGBT的10倍以上。自此,比亚迪算是破局成功了。

掌握了这项技术以后,比亚迪瞬间从造电池的,转型成了造车的。

借着这股东风,我国也开始步入了电车时代。随着这些势力越做越大,我国新能源市场的基本盘,就这样被做起来了。

白菜价收购外企

随着日复一日的研发,比亚迪相继推出了IGBT1.0、IGBT2.0和IGBT4.0,拉开了我国新能源汽车市场的序幕。

同理,在公共交通这方面,也是一样。而负责这块领域建设的,就是中车株洲。

早在2008年的时候,中车株洲就对IGBT业务进行了深度布局。那时候恰逢全球金融危机,无数欧美企业纷纷破产。英国企业丹尼克斯,就是其中的代表。

丹尼克斯原本是做IGBT业务的半导体企业。在金融危机爆发以后,丹尼克斯的资金链出现断裂,经济情况极度堪忧。没多久,就濒临破产边缘。

中车株洲看到这个机会以后,赶紧大笔一挥,拿出1个亿,收购了丹尼克斯。就这样,欧美国家引以为豪的IGBT产业,慢慢被我国收入囊中了。

拿下丹尼克斯后,中车株洲的工程人员,直接把他们的6英寸芯片生产线,升级成了了8英寸。在这种情况下,IGBT芯片的性能,得到了进一步提升。

2014年5月,我国首条8英寸IGBT芯片生产线,在中车株洲正式投产。有了这条生产线以后,我国在IGBT技术领域,直接缩短了与西方15年的技术差距。

2017年,中车株洲制造出来的IGBT产品,甚至被用于复兴号高铁的建设当中。

按照工程师的说法,一辆复兴号高铁上面,搭载了124个IGBT模块,每个模块里面蕴含24个芯片。每个芯片其实都有5万个纳米元件。

有了这些纳米元件以后,IGBT模块每秒可以实现10万次的电流切换。在这种情况下,就能让列车在短时间内,提速至300公里/时了。这就是IGBT模块的威力所在。

如此看来,IGBT这项技术,确实不愧为电子电力行业“万金油”。而我国掌握这项技术以后,分分钟就能在电子电力行业制霸全球。

在这种情况下,中国制造能走向世界,也就不足为奇了。

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