近年来,中国的发展速度让世界惊叹,基建实力更是世界闻名,公路、铁路四通八达,“穿山”、“入水”、“上天”几乎都不在话下,一项又一项中国基础建设项目令世界感叹,在全球的基建市场上留下了“基建狂魔”的名号。
虽然在100多年以前美国就开始建设铁路了,当他们的火车满地跑的时候,很多中国人连火车长什么样都没有见过,那个时间段美国疯狂的建设铁路,这也造就了铁路总里程高达22万公里,位列世界第一的位置,而我们屈居第二的位置。但是在质量上却是天差地别的,我们的高铁站稳了世界第一的位置,而美国在总里程上比较多,基本上都是一些废旧老化待拆除的铁路。
1月3日,中国国家铁路集团有限公司(以下简称国铁集团)工作会议在北京以电视电话会议形式召开。记者从会上获悉,截至2022年底,全国铁路营业里程达到15.5万公里,其中高铁4.2万公里。新时代十年,全国铁路营业里程增长58.6%、高铁里程增长351.4%,建成世界最大的高速铁路网和先进的铁路网。2023年,国家铁路预计投产新线3000公里以上,其中高铁2500公里。
在此期间,作为建造难度非常高的高铁,我国用了6年时间攻破被国外垄断的高铁之芯(IGBT芯片)的尖端技术,中国芯片的反击战,让人热血沸腾,为中国骄傲自豪。
从60年代开始,供高速列车使用的IGBT被日本三菱垄断,而德国飞凌更是在电动车所需的IGBT上一家独大,数十年间这种现状一直无人打破,这主要是因为IGBT芯片研发和生产的难度极高,防震防尘的特殊环境,对半导体、材料学、化学和基础物理学等有着极高要求,生产制造过程中200多项工序,全球有能力研制IGBT的国家寥寥无几。
IGBT又称绝缘栅双极晶体管,主要用在电动车、轿车、高铁动车等交通器具当中,负责控制交流电电动机的电压输出功率。不同于“绿皮火车”,高铁动车在运行过程中离不开电的支撑。
动车速度的快慢、刹车、启动都需要用电,IGBT则在其中起到了控制电流输出功率、保护动车内置电路和设备正常运转的作用。毫无疑问的说,IGBT器件是是电车的核心零部件,其被誉为驱动机车牵引电传动系统的“高铁之心”。
据了解一列高铁会按标准配置8节左右的车厢,需要用到160个左右的IGBT芯片,仅一列高铁的芯片造价就超过2百万元。我国高铁每年需要进口10万片IGBT芯片,随着我国的高铁网络铺开,这项高额的芯片支出还要产生更惊人的金额,俨然成了西方芯片公司的提款机,花费巨资不说,还被西方嘲笑,说我们高铁患有“心脏病”。
在IGBT芯片上,我国长期以来进口,尤其是在超大功率/大功率半导体芯片IGBT,长时间来我国对外依赖程度几乎是100%。日本、德国的少数几家公司,实现了对全球高铁IGBT芯片的垄断。
针对此类现状,我国工程师的努力攻关,相关技术被湖南株洲的轨道交通装备企业突破。据报道,2006年开始,中车株洲所开始谋划技术研究,前往欧洲考察十几次后,2008年将英半导体企丹尼克斯收入囊中,彼时受金融危机影响,其股价大跌、资金不足,对我们得天独厚。
终于在2012年,耗资200亿美元,成功研制出100%国产化的IGBT芯片,打破国外的技术垄断。经过长时间的技术积累,中车株洲公司实现了由3000V到4500V、6000V的两连跳,在IGBT领域中成功赶超日本、德国、美国。一举打破“卡脖子”窘境。不仅如此,我们还建设了生产线,2014年已正式投产。
这两年时间里,市场占有率从一开始近乎于零,飙升至60%,销售额更是每年增长2倍。国内 IGBT芯片的强势出现,令那些欧美巨头们感到了恐慌,甚至为了抢回市场份额,他们甚至将技术标准下调到了七成,但都没有成功,西方终于不再嘲笑我们,改说我们“破坏市场秩序”。研发负责人刘国友激动地说:“不仅是高铁,新能源车我们也要拿下!”
现在中车株洲已经占到了70%的市场份额,产能达到50万颗,高铁基本都已经换上“国产芯”。复兴号上1152个IGBT芯片,就是由中车株洲提供的,而且中国高铁CRH5G动车组的国产化率一度高达90%。不仅如此中国制造的IGBT芯片出口到国外,被印度的重载火车WAG-9所使用,真是振奋人心。
中国起步晚、底子薄的事实必须客观认识,购买别人的技术并开始自主研发并不丢人。世界上多数国家都是这么做的,包括日本,也包括美国。历史也一直告诉我们一个道理,成王败寇,拳头大的才是大哥。就拿刘邦和朱元璋来说,没人会管他们从前一个是二流子,一个是乞丐出身,只会记得两人都是开朝皇帝,两个足以名留青史的帝王。看觉得在理,请您点个“在看”和“赞”支持一下