實現(xiàn)國產(chǎn)化替代 成本降低30%

智新半導體為新能源汽車裝上自主“大腦”

智新半導體IGBT生產(chǎn)車間。 （湖北日報通訊員 楊麗娜 供圖）

5月14日，在位于武漢經(jīng)開區(qū)的智新科技旗下智新半導體有限公司（簡稱“智新半導體”），兩條自動化IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）生產(chǎn)線高速運轉(zhuǎn)著，機械手臂上下?lián)]舞，身穿潔凈服的研發(fā)人員盯著PC端實時數(shù)據(jù)，仔細檢驗著每一件下線產(chǎn)品。

這些如同半張A4紙大小的功率半導體模塊，是一種功率半導體器件，被稱為新能源汽車的“最強大腦”。它們將被裝到新能源汽車的電控系統(tǒng)上，直接控制全車交直流轉(zhuǎn)換，影響整車動力性和經(jīng)濟性等核心指標。

此前，我國車規(guī)級功率半導體模塊大部分依賴進口，嚴重制約了我國新能源汽車行業(yè)的健康發(fā)展。

東風公司在新能源領域進行前瞻布局，決心力破“卡脖子”難題。2019年6月，東風公司與中國中車兩大央企在漢成立智新半導體，開始自主研發(fā)生產(chǎn)車規(guī)級的IGBT模塊。

歷時兩年攻關，2021年7月7日，以國際一流的第6代IGBT芯片技術為基礎的生產(chǎn)線啟動量產(chǎn)，華中地區(qū)首批自主生產(chǎn)的車規(guī)級IGBT模塊產(chǎn)品正式下線。

“一期產(chǎn)能30萬只，主要生產(chǎn)400V硅基IGBT模塊，與國外產(chǎn)品相比，價格降低50%，實現(xiàn)國產(chǎn)IGBT模塊從無到有的突破。”智新科技研發(fā)中心總監(jiān)徐剛說。

今年4月，智新半導體第二條生產(chǎn)線投用，規(guī)劃產(chǎn)能40萬只，兼容生產(chǎn)400V硅基IGBT模塊和800V碳化硅模塊，產(chǎn)線的國產(chǎn)化率達到70%。

“預計7月份批量投產(chǎn)，10月份大批量投用。”徐剛介紹，800V碳化硅模塊采用納米銀燒結(jié)工藝、銅鍵合技術，散熱性能更好、耐壓能力更強，能量轉(zhuǎn)化效率提高3%。與同樣性能的國外產(chǎn)品相比，該模塊成本降低30%，實現(xiàn)從有到優(yōu)的突破。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，智新半導體以大數(shù)據(jù)為基礎，實現(xiàn)從生產(chǎn)到安裝的全流程可追溯、可監(jiān)控，產(chǎn)品搭載整車后的運行情況和特征一目了然。

在智新科技，堅持預研一代、開發(fā)一代和改進一代的“三位一體”研發(fā)理念。去年，該公司列出近20項科技攻關項目。這些項目不受具體產(chǎn)品約束，給予研發(fā)人員容錯空間，只要創(chuàng)意好就能組成團隊。

目前，智新半導體正在研發(fā)雙面水冷塑封碳化硅模塊，體積減小40%，能實現(xiàn)更低損耗、更高效率，進一步提升車輛續(xù)航里程，降低整車成本。根據(jù)已有的產(chǎn)品，智新半導體正努力實現(xiàn)從原材料到生產(chǎn)線設備的國產(chǎn)化替代，進一步降低成本、提高市場競爭力。

徐剛介紹，智新半導體正規(guī)劃第三條生產(chǎn)線，規(guī)劃年產(chǎn)能50萬只，到2025年，智新半導體將達到總產(chǎn)能120萬只IGBT模塊，全力支撐“十四五”東風公司100萬輛新能源車的銷量目標。