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  目前新能源汽车的模块系统由电池、VCU、BSM、电机等。，但这些都是成熟的商品。国内外的模块厂商已经开发了很多，但是有一个模块需要业界的关注，那就是电机驱动部分，也就是电机驱动部分最重要的部件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管芯片)。

  IGBT的概念

  IGBT是什么芯片(绝缘栅双极型晶体管)，是由 BJT(双极结型晶体三极管) 和 MOS(绝缘栅型场效应管) 组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件,其具有自关断的特征。

  简单讲，是一个非通即断的开关，IGBT没有放大电压的功能，导通时可以看做导线，断开时当做开路。IGBT融合了BJT和MOSFET的两种器件的优点，如驱动功率小和饱和压降低等。

  IGBT的基本原理

  IGBT是以GTR为主导元件，MOSFET为驱动元件的达林顿结构的复合器件。其外部有三个电极，分别为G-栅极，C-集电极，E-发射极。

  在IGBT使用过程中，可以通过控制其集-射极电压UCE和栅-射极电压UGE的大小，从而实现对IGBT导通/关断/阻断状态的控制。

  1)当IGBT栅-射极加上加0或负电压时，MOSFET内沟道消失，IGBT呈关断状态。

  2)当集-射极电压UCE<0时，J3的PN结处于反偏，IGBT呈反向阻断状态。

  3)当集-射极电压UCE>0时，分两种情况：

  ①若栅-射极电压UGE

  ②若栅-射极电压UGE>Uth ，栅极沟道形成，IGBT呈导通状态(正常工作)。此时，空穴从P+区注入到N基区进行电导调制，减少N基区电阻RN的值，使IGBT通态压降降低。

  IGBT的主要特点

  1、主要优点

  1)具有非常低的导通压降与优秀的导通电流密度.所以可以使用更小尺寸的器件从而降低成本。

  2)因为栅极结构使用MOS管的同类设计,所以驱动功率非常小,驱动电路也很简单.与可控硅/BJT这些电流控制型器件来比,在高压与高电流应用场景,IGBT非常易于控制。

  3)与BJT相比具有更好的电流传导能力.在正向与反向隔离方面参数也更优秀。

  2、不足之处

  1)开关速度低于功率MOSFET,但是高于BJT.因为是少数载流子器件,集电极电流残余导致关断速度较慢。

  2)因为内部的PNPN型可控硅结构,有一定概率会锁死。

  IGBT产业链

  IGBT是技术成熟的器件，产业链的各个环节都相对稳定。

  IGBT核心技术为IGBT芯片的设计和制造以及IGBT模块的设计、制造和测试。行业壁垒非常高，包括对人才和设备的要求也极高。

  行业认证周期长，车规级认证周期长达2~3年，定点企业先发优势明显。

  IGBT制造属于资本密集型行业，一条年产25万片的8寸晶圆线投资额超20亿元。

  IGBT产业链图谱及代表公司：

  IGBT热门型号汇总