1053、IGBT芯片与功率半导体

    “电机驱动控制系统直接决定着纯电动汽车的爬坡、加速与最高速度等性能，它主要由逆变器、驱动器、电源模块、控制器等几大组件构成，其中最为核心的部件就是逆变器和控制器。
    先说逆变器，它的作用是将电池输出的直流电逆变为三相交流电，主要由IGBT绝缘栅双极型晶体管功率模块组成。”
    彼得·罗林森望着夏景行，“Roadster交付的时候，因为成本暴涨决定临时提价，其中的成本就出在IGBT身上吧？”
    夏景行轻轻点头，长叹了一口气，“对，Roadster的电驱控制系统最初来自ACPropulsion公司的授权，使用的是单管IGBT方案，搭载了36颗IR公司提供的第4代IGBT汽车芯片。
    但在实际使用过程中，我们发现那款逆变器性能有些低下，只适合当作一辆普通电动汽车使用，所以这也是Roadster停售的重要原因之一，缺陷实在太多了，不够完美。”
    彼得·罗林森微笑道：“相比Roadster，ModelS的设计十分大胆和超前，新款逆变器打算在Roadster的基础上将数字翻三倍，即搭载96颗IGBT芯片，而且是IR的第六代产品。
    目前IR的第六代产品还没稳定量产，他们的汽车芯片部门最近一直在和我们接洽，希望我们给予他们一些时间。
    IR的工程师在测试过程中，告诉了我们一个可怕的测试结果，因为并联16颗芯片需要处理总共超过200千瓦的功率，只要有一两颗芯片稍微提前或者延迟开关几微秒，就会直接导致其被烧坏，继而造成保险开关跳闸，高速行驶的汽车突然刹车……”
    夏景行越听越皱眉，随即安慰自己，汽车工业的技术不是那么容易突破的，真要有那么容易，前世特斯拉也不会花了将近20年时间才彻底成长起来。
    斯特劳贝尔缓缓开口道：“我联系了英飞凌公司，想让他们的汽车芯片部门给我们设计一套新的IGBT解决方案。
    他们的客户都是宝马、奔驰等主机厂商，所以对我们有些爱答不理的，远没有IR公司的人热情。
    可IR公司自身受限于公司体量和技术，解决方案的研发推进十分缓慢。”
    斯特劳贝尔指了指面前的原型车，“目前它搭载的是IR的第五代IGBT芯片产品，采用的也是Roadster的那套解决方案。
    如果换成我们新设计的方案，ModelS的性能将上升不止一个档次。”
    夏景行踢了踢原型车的轮胎，“所以你们管它叫原型车？”
    斯特劳贝尔和其他高管都羞愧难当的低下了头。
    这时候，反倒是一直觉得原型车这不好那不好的彼得·罗林森站出来解释道：“戴伦，这不单单是我们的问题，也是整个供应链和工业技术体系的问题。
    实际情况是，我们拿出了令人惊叹的设计方案，可供应商没法完成。”
    “这不是推卸责任的理由。”
    “我们没有推卸责任，而是在陈述一件事实。”
    夏景行瞟了彼得·罗林森一眼，他终于知道马斯克为什么容不下这家伙了，估计马斯克经常被顶撞的下不来台。
    虽然比较尊重人才，可到了该敲打的时候也绝不会手软，夏景行沉声道：“你们以为我在说这辆原型车的问题吗？而是你们明明发现了问题，为什么不积极的去解决？”
    说到这，夏景行的脸色也渐渐冷了下来，他刚刚驾驶原型车感觉还不错，可真正上路的汽车会行驶几万、几十万公里，要是真出了什么安全事故，比如高速上突然断电，导致汽车被追尾，那特斯拉的名声就会变得前世那样糟糕了。
    虽然知道这可能无法避免，可潜意识里他对一切的风险和不可控因素都深恶痛绝。
    彼得·罗林森说道：“我们有在和IR积极沟通，但这需要时间。”
    “仅仅是沟通吗？为什么不能派驻工程师过去一起参与研发，加速推出完美的方案？”
    彼得·罗林森怔了一下，随即回道：“我们人手不够，派遣一部分人出去，很多工作就停滞了。”
    “那就继续招募人手，一些不那么重要的工作先停一下，必须先把IGBT的难关攻克了，我可不想看到Roadster身上发生的事再次重演。”
    夏景行的话说得很重，这是因为他知道IGBT的重要性，这玩意儿被称作电力电子装置的CPU，占据了电控系统三分之一还要多的成本，占据了整车成本的10%，在全车部件中，成本仅次于电池，排名第二。
    未来部署充电桩的话，IGBT也是核心部件，成本能占据20%。
    此外，IGBT作为新型功率半导体的主流器件，还被广泛应用于通信、消费电子、新能源汽车、高铁、地铁、航空航天、国防军工、光伏发电、家电等众多领域。
    国内目前在这一块儿还很落后，堪称一片空白，比亚迪三年前才杀入这个领域，现在连第一款产品都还没发布，仍在埋头搞研发，此时国内高铁、地铁上面搭载的高压IGBT器件全部进口自德国、曰本、美国。
    从德国西门子半导体部门分拆出来的英飞凌是功率半导体领域的霸主，未来还会收购与特斯拉合作的这家公司IR（美国国际整流器公司），占据全球超过三分之一的市场份额，和全中国一半市场份额。
    复兴工业旗下很多产业都需要用到IGBT芯片，要说夏景行对这个产业没想法，那是假的，只不过目前复兴半导体刚刚上路，距离量产芯片都还需要一段时间，更别提拿下特斯拉的车规级芯片订单了。
    有想法，也只能暂时先缓缓。
    彼得·罗林森朝夏景行点点头，居然采纳了后者的建议，难得的没有反驳。
    “还有什么问题，不要藏着掖着了，一并说来。”
    新能源汽车创业，堪称九死一生！夏景行现在也练就了一颗大心脏了，承受得住。
    “除了逆变器，电控系统的另外一大核心部件就属控制器了。
    控制器称得上是电控系统的大脑，包括车身控制器，电池管理与充电管理控制器，电机控制与驱动板，车载信息娱乐等模块，未来还会加入自动驾驶模块。
    每个模块会把自己的运行状态或告警信息汇报给车载信息模块，这样通过车上的显示屏就可以看到车辆的运行状态，比如车速、动能回收、电池电量、自动驾驶功能以及告警信息显示……”
    夏景行认真的听着，特斯拉与传统燃油汽车不一样的地方，就是把很多功能控制按钮集成到中控屏幕，即车机电脑上面了。
    这背后的技术改动是使用了集中式电子电气架构。
    架构的改变，使得特斯拉一方面将电子控制单元ECU按照车身、底盘、动力、信息娱乐等进行域的划分，另一方面通过中央控制网关实现跨功能连接，加强各个部件之间的协作。
    同时，还具有了一个相当重要的功能，可以通过OTA空中下载技术对车载系统、软件等进行更新，更新内容主要包括动力、娱乐、车身、底盘等等。
    “控制器方面，我们目前使用的是DZ仪器提供的芯片，性能还不错。
    不过，软件研发能力方面，我们还有所欠缺，别说从事自动驾驶方向的研究了，连车载娱乐系统都搞不定。”
    夏景行对彼得·罗林森摆摆手，“车载娱乐系统你不用担心，复兴手机与安卓接下来会推出一款有趣的产品，相关应用及开发者都会安排上。
    你们只需要盯着动力、车身、底盘等车载功能软件进行研发就行了。”