實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代 成本降低30%

智新半導(dǎo)體為新能源汽車裝上自主“大腦”

智新半導(dǎo)體IGBT生產(chǎn)車間。 （湖北日報(bào)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(dǎo)體有限公司（簡稱“智新半導(dǎo)體”），兩條自動(dòng)化IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）生產(chǎn)線高速運(yùn)轉(zhuǎn)著，機(jī)械手臂上下?lián)]舞，身穿潔凈服的研發(fā)人員盯著PC端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，仔細(xì)檢驗(yàn)著每一件下線產(chǎn)品。

這些如同半張A4紙大小的功率半導(dǎo)體模塊，是一種功率半導(dǎo)體器件，被稱為新能源汽車的“最強(qiáng)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(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性等核心指標(biāo)。

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

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

歷時(shí)兩年攻關(guān)，2021年7月7日，以國際一流的第6代IGBT芯片技術(shù)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)線啟動(dòng)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(jià)格降低50%，實(shí)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(dǎo)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(dá)到70%。

“預(yù)計(jì)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(shù)，散熱性能更好、耐壓能力更強(qiáng)，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(shí)現(xiàn)從有到優(yōu)的突破。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，智新半導(dǎo)體以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)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(yùn)行情況和特征一目了然。

在智新科技，堅(jiān)持預(yù)研一代、開發(fā)一代和改進(jìn)一代的“三位一體”研發(fā)理念。去年，該公司列出近20項(xiàng)科技攻關(guān)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目不受具體產(chǎn)品約束，給予研發(fā)人員容錯(cuò)空間，只要?jiǎng)?chuàng)意好就能組成團(tuán)隊(duì)。

目前，智新半導(dǎo)體正在研發(fā)雙面水冷塑封碳化硅模塊，體積減小40%，能實(shí)現(xiàn)更低損耗、更高效率，進(jìn)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(dǎo)體正努力實(shí)現(xiàn)從原材料到生產(chǎn)線設(shè)備的國產(chǎn)化替代，進(jìn)一步降低成本、提高市場競爭力。

徐剛介紹，智新半導(dǎo)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(dǎo)體將達(dá)到總產(chǎn)能120萬只IGBT模塊，全力支撐“十四五”東風(fēng)公司100萬輛新能源車的銷量目標(biāo)。