IGBT单管并联技术是当前电驱动系统的重要技术路径之一,其发展历程以特斯拉率先应用、英搏尔国内跟进并形成“集成芯”产品为两大关键节点。该技术的核心价值在于实现了动力总成的高效率、轻量化和低成本,而英搏尔是国内唯一掌握该技术的第三方供应商,全球范围内仅特斯拉与英搏尔具备这一能力。

技术演进:从模组到单管并联

电驱动系统的功率器件传统上以IGBT模组为主流方案。IGBT单管并联则是将多个单管并联使用,替代单一IGBT模组。这一技术路径的切换并非简单替换,而是对均流控制、散热结构和电气连接提出了全新要求。英搏尔能够成熟应用该技术,主要依托动静态均流技术、层叠功率母排技术和电容阵列技术等核心能力,其中层叠母排底层技术已获得美、日、欧等国家授权,PEBB(电力电子集成)技术申请了多项PCT国际发明专利。

关键拐点:从应用到领先

该技术的发展存在几个关键转折。其一,功率器件成本下降使单管方案的经济性逐步显现,为大规模应用创造了条件。其二,电驱动向高功率密度演进的需求牵引——英搏尔“集成芯”采用电机与电控同壳体深度集成,产品Z向高度降低、灵活搭载,功率密度达到2.38kW/kg,为驱动总成平台化建设奠定基础。其三,国产IGBT单管成熟为供应链提供了支撑,使单管并联技术从理论走向规模化量产成为可能。

值得注意的是,单管并联技术的工程化门槛极高。其他企业若想切入该路线,需要经历较长的工艺成熟期和产品定点到量产过程,即使完成认证也至少需要3年,这构成了显著的先发壁垒。

常见问题

IGBT单管并联与IGBT模组方案有何区别?

IGBT模组是成熟的标准化产品,而单管并联方案需要企业自行解决均流、散热和集成等工程难题。但单管方案在成本、轻量化和效率方面具备优势,英搏尔“集成芯”在约160kW系统功率条件下,电驱最高效率达到93.5%。

碳化硅(SiC)与单管并联技术是什么关系?

碳化硅(SiC)是第三代功率半导体,能极大提升电机控制器性能,但其模组封装难度大,只有运用单管并联技术才能发挥其导通电阻小、开关速度快的特性。英搏尔“集成芯”2.0版本已开发出兼容碳化硅单管的设计方案,可进一步提升功率密度和效率。

单管并联技术的竞争格局如何?

全球范围内,该技术仅有特斯拉和英搏尔能够实现。英搏尔是国内唯一使用单管并联技术的三方供应商。其他企业切入该路线难度较大,即使认证完成也至少需要3年,先发优势明显。