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一、为什么说新能源汽车的核心是 IGBT
1、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。不仅电机驱动要用 IGBT，新能源的发电机和空调部分一般也需要 IGBT。不仅是新能源车，直流充电桩和机车(高铁)的核心也是 IGBT 管，直流充电桩 30%的原材料成本就是 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。三菱电机的 HVIGBT 已经成为业内默认的标准，中国的高速机车用 IGBT 由三菱完全垄断，同时欧洲的阿尔斯通、西门子、庞巴迪也是一半以上采用三菱电机的 IGBT。
2、除了日系厂家，英飞凌包揽了几乎所有电动车的 IGBT，而三菱电机则沉醉于中国高铁的丰厚利润中无法自拔，在低于 2500V 市场几乎一无所获。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。其中，混合动力和 PHEV 大约 77 万辆，每辆车需要大约 300 美元的 IGBT，纯电动车大约 123 万辆，平均每辆车使用 540 美元的 IGBT，大功率的纯电公交车用的 IGBT 可能超过 1000 美元。
3、什么是 IGBT?IGBT 是由 BJT(双极型三极管)和 MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。与以前的各种电力电子器件相比，IGBT 具有以下特点：高输入阻抗，可采用通用低成本的驱动线路;高速开关特性;导通状态低损耗。IGBT 兼有 MOSFET 的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点，在综合性能方面占有明显优势，非常适合应用于直流电压为 600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。对于混合动力，除驱动电机外，另外还有一个发电机，可以由汽车的发动机带动其发电，然后通过 IGBT 模块 AC/DC 转换后向电池充电。在 DM 车型中，该发电机还可以充当驱动电机的作用。IGBT 最常见的形式其实是模块(Module)，而不是单管。模块的 3 个基本特征：多个芯片以绝缘方式组装到金属基板上;空心塑壳封装，与空气的隔绝材料是高压硅脂或者硅脂，以及其他可能的软性绝缘材料;同一个制造商、同一技术系列的产品，IGBT 模块的技术特性与同等规格的 IGBT 单管基本相同。
4、模块的主要优势有以下几个多个 IGBT 芯片并联，IGBT 的电流规格更大。多个 IGBT 芯片按照特定的电路形式组合，如半桥、全桥等，可以减少外部电路连接的复杂性。多个 IGBT 芯片处于同一个金属基板上，等于是在独立的散热器与 IGBT 芯片之间增加了一块均热板，工作更可靠。一个模块内的多个 IGBT 芯片经过了模块制造商的筛选，其参数一致性比市售分立元件要好。模块中多个 IGBT 芯片之间的连接与多个分立形式的单管进行外部连接相比，电路布局更好，引线电感更小。模块的外部引线端子更适合高压和大电流连接。同一制造商的同系列产品，模块的最高电压等级一般会比 IGBT 单管高 1-2 个等级，如果单管产品的最高电压规格为 1700V，则模块有 2500V、3300V 乃至更高电压规格的产品。晶圆上的一个最小全功能单元称为 Cell，晶圆分割后的最小单元，构成 IGBT 单管或者模块的一个单元的芯片单元，合称为 IGBT 的管芯。
5、一个 IGBT 管芯称为模块的一个单元，也称为模块单元、模块的管芯。模块单元与 IGBT 管芯的区别在最终产品，模块单元没有独立的封装，而管芯都有独立的封装，成为一个 IGBT 管。近来还有一种叫 IPM 的模块，把门级驱动和保护电路也封装进 IGBT 模块内部，这是给那些最懒的工程师用的，不过工作频率自然不能太高咯。单管的价格要远低于模块，但是单管的可靠性远不及模块。全球除特斯拉和那些低速电动车外，全部都是使用模块，只有特斯拉对成本的重视程度远高于对人命的重视程度。特斯拉 Model X 使用 132 个 IGBT 管，由英飞凌提供，其中后电机为 96 个，前电机为 36 个，每个单管的价格大约 4-5 美元，合计大约 650 美元。如果改用模块的话，估计需要 12-16 个模块，成本大约 1200-1600 美元。特斯拉使用单管的原因主要是成本，尤其是其功率比一般的电动车要大不少，加上设计开发周期短，不得不采用单管设计。相比宝马 I3，采用英飞凌新型 HybridPACK 2 模块设计，每个模块内含 6 个单管型 IGBT，750V/660A，电流超大，只需要两个模块即可，体积大大缩小，成本大约 300 美元。
二、新能源汽车的动力总成
1、今天，边肖汽车向朋友们简单介绍一下新能源汽车的动力总成，它是指在车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列零部件。广义上包括发动机、变速箱、传动轴、差速器、离合器等。然而，在正常情况下，大多数动力传动系仅指发动机、变速箱和集成在变速箱上的其他部件。下面，我们给朋友们简单介绍一下新能源汽车的动力总成。
2、动力总成对电气化水平的提高起着至关重要的作用，其技术和制造水平同时影响整车的性能和成本。随着政策补贴力度的下降，新能源车企也面临着消费者对价格的预期与成本降低难度之间的矛盾。作为核心部件，电机、电池和电子控制系统占据了整个新能源汽车的大部分成本。数据显示，在一辆新能源汽车中，电机和调节器的成本占 25%，动力电池的成本高达 45%。因此，为了降低成本，有必要运营&rdquo。
3、电驱动响应是新能源汽车的核心部件之一，对新能源汽车的性能至关重要。清华大学汽车系对格兰特·高大伟代表表示，电驱动对于新能源汽车的动力性、合理性、舒适性、安全系数、可靠性和耐久性至关重要。提高电驱动技术水平和质量，应从驱动能力、驱动效率、调节精度、系统稳定性、电磁性能和工作寿命等六大关键技术入手。此外，从产业化的需求来看，低成本、小型化、智能化是重中之重。
4、金靖电气科技股份有限公司董事长余平代表表示，过去电驱动使用分立元件，但现在，组装和集成已经成为行业的技术发展趋势。以精密电机与减速器的集成为例。集成后，轴承数量减少，传统效率提高。与传统装配结构相比，轴向尺寸减少 65 毫米，其他两个方向尺寸减少 10~20 毫米，可减重 4 公斤，有利于降低产品成本。
5、此外，高效永磁电机还具有降低功耗、运行成本和电池成本的优势，已基本取代异步电机，成为市场主流。ACAL 产业战略负责人约阿希姆·费泽(JoachimFetzer)也指出，可以同时做好实物产品的生产和电子研发，从而缩短产品成本、研发成本、维护和保修成本，这样就可以实现确定行车时间表的优化，从而保证整个行车时间表基本可以达到 90%以上的效率。
6、据常州一空汽车电子有限公司副总经理方成介绍，行业内有一些新开发的电机调节器平台产品，集成了双电机调节器、DC/DC 电源、调节器、检测仪器等。该集成平台符合集成化、小型化、智能化的发展趋势，能够降低成本、体积和重量。
7、好了，今天边肖汽车向朋友们介绍的新能源汽车动力的总成绩太棒了。关于新能源汽车的动力总成，国外也在推进类似的平台化项目。如果你想了解更多的知识，请关注这个网站！
三、新能源汽车动力总成系统是什么
1、【太平洋汽车网】新能源汽车动力总成系统包括整车控制系统、驱动电机系统、自动变速系统，适用于不同动力驱动的各类新能源汽车。新能源汽车的动力总成，指的是车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列零部件组件。广义上包括发动机，变速箱，驱动轴，差速器，离合器等等，但通常情况下，动力总成，一般仅指发动机，变速器，以及集成到变速器上面的其余零件。
2、新能源汽车动力总成：介动力总成对电动化水平的提高起着至关重要的作用，其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。随着政策补贴的退坡，新能源车企也面临消费者对的预期和成本难降之间的矛盾。电机、电池和电控系统作为核心零部件，占据了整个新能源汽车的大部分成本。数据显示，一辆新能源汽车中，电机和控制器的成本占比达 25%，动力电池的成本则高达 45%。因此，要想降低成本，需要在电池、电机、电控上“开刀”。
3、电驱动作为新能源汽车的核心零部件之一，对新能源汽车的性能有着重要影响。清华大学汽车系教授高大威表示，电驱动对于新能源汽车的动力性、经济性、舒适性、安全性、可靠性、耐久性有着重要意义。而提高电驱动的技术水平和质量，需要从驱动能力、驱动效率、控制精度、系统稳定、电磁性能、工作寿命等 6 大关键技术入手。此外，从产业化的需求来讲，低成本、小型化、智能化三方面是重中之重。
4、精进电动科技股份有限公司董事长余平表示，以往电驱动多采用分立零部件，但目前，总成化、集成化已成为行业的技术发展趋势。以精进电动的电机和减速器集成为例，集成后减少了轴承数量，提高了传统效率，比传统组装结构轴向尺寸减小 65mm，其他两方向尺寸减小 10~20mm，能够减重 4kg，有利于降低产品成本。
5、此外，高效永磁电机也具有降低电耗、运营成本、电池成本等优势，已经基本取代异步电机，成为市场主流。ACAL 产业战略负责人 JoachimFetzer 也指出，可以同时进行实物产品的生产和电子研发，以减少产品成本、研发成本、维护和质保成本，并能通过这种方式，实现对确定续驶里程的优化，以保证整个行驶里程都能实现 90%以上的效率。
6、（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
