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被日本垄断60年的高铁核心芯片,中国是怎么攻克的?

 在广为流传的我国新四大发明里我国高铁一向都备受国内外共同的欣赏,这些年,我国高铁现已从引进来完成了走出去的脚步,不只仅在国内大部分城市建设高铁,还承包了许多国外的高铁项目。收成了不少了经济效益和好评,成为了一张共同的我国金色手刺。

但你知道吗?现实上,在2013年曾经我国引以为傲的高铁却谈不上是自主制作。原因便是由于我国一向都没有打破一个要害部件的研讨,以至于被日本长时刻独占了60年的时刻,而这个要害部件,便是IGBT芯片。

什么是IGBT芯片呢

它其实便是一个操控电压驱动功率的半导体器材。学名叫做绝缘栅双极性晶体管,这是一种用于电动车、铁路机车、动车组的交流电电动机输出的操控芯片。现在还延伸到工业用电和变频家电等职业,举一个简略的比方,它就好比方办理宿舍供电的舍管大妈,什么时分该给电 什么时分该拉闸,它都可以帮你操控,乃至详细需求多少电有没有超支用电,也都可以逐个监控。它的体积其实并不大,乃至还不如一个1元硬币,但里头却镶嵌了几十亿个晶体管,杂乱的道路。使它可以直接操控直流电和交流电的转化,决议驱动体系的扭矩以及最大输出功率的操控。

在高铁上,最直观的表现便是初始的加速度,假如没有IGBT的操控,高铁整车很难完成顺畅的起步行进,以及后续操控最高时速的多少。毫无疑问,这是高铁最中心的芯片技能直接关系到我国高铁的开展。

而在曩昔的60年中,我国IGBT芯片的技能就一向都被国外企业独占把握。我国高铁运用的高速机车IGBT芯片简直都来自三菱。而电动车运用的IGBT芯片,也被德国英飞凌把握,如此中心的部件被他人把握,天然让咱们的科技开展一向受尽掣肘。

以2018年的数据为例,我国市场所消耗的IGBT模块就挨近9800多万个,但国产模块可以供给的却只有1000多个,间隔非常显着。因而许多我国企业,尤其是电动车企业都不得不消耗很多资金。购买这个本钱极高的国外芯片,开展一向处处受制于人。

那么这么中心的部件,我国没有投入研制吗?是有的!早在2007年的时分我国就投入了很多人力物力,对这个范畴开端攻关。但几年下来效果都并不显着,首要是由于这个元件的出产工艺极高,需求防震防尘的制作环境。需求研讨人员对半导体、资料学 根底物理和化学等学科具有极高的造就。需求有精细的机械可以履行200多道微密工序,这么严苛的要求,整个国际有才能出产IGBT的国家也才一手之数,因而我国的开展一向不如人意。

但也不是没有好消息,2009年比亚迪首先打破了独占,推出了电动车范畴的比亚迪IGBT。完成了打破职业壁垒的难题,但在高速机车范畴,日本三菱现在现已到达6代IGBT的超强功能,我国一向没办法打破它的封闭。

一个被他国把握的中心技能,怎样想都知道这不是一个功德。但致力于研讨一个从未进入的范畴,并想从零开展到国际顶尖的难度真实太大。而这其实并不可耻,反而应该客观知道。起步晚,开展不如他人便是实际。因而,比起彻底自主的研制有一个方法会愈加妥当和快速,那便是收买。

收买和合并在职业竞赛中其实特别常见。一次偶尔的时机,英国丹尼克斯半导体由于资金困难陷入了运营窘境,这是全球研制IGBT最早的老牌企业。在该范畴的技能和设备上都非常杰出,看到这个时机,中车株洲立马派人进行了洽谈。而且成功收买了丹尼克斯半导体。尔后,中车株洲就在这儿建立后来海外研制中心。在该公司原有的技能上进行更深层次的研讨和研制新一代的IGBT芯片。通过几年尽力,我国终究把握了IGBT30多项的中心工艺,并开端在2012年中,正式推出了国产3300伏的IGBT芯片。

该芯片出产之后当即引起高度重视。全国各地的专家都对此进行相关测评和解析并开端着力进行改正修正,通过6年时刻的死磕研讨改造。终究,我国才在2018年完成霸占IGBT芯片问题。现在,中车株洲的IGBT芯片现已可以年产50万个。尽管和全体9800万的缺口还有非常大的间隔,但随着技能的熟练把握,产值也可以逐步进步,满意我国市场的要求。一起,它带来的效果现已开端闪现,就比方复兴号上面的上千个IGBT模块,便是由中车株洲供给,功能并不比日本三菱6代的IGBT差。

仍是那句话我国起步晚、底子薄的现实有必要客观知道,购买他人的技能并开端自主研制并不丢人。国际上大都国家都是这么做的,包含日本,也包含美国。前史也一向告知咱们一个道理,成王败寇,拳头大的才是大哥。就拿刘邦和朱元璋来说,没人会管他们早年一个是二流子,一个是乞丐身世,只会记住两人都是开朝皇帝,两个足以名留青史的帝王。

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