【厉害】仅仅10年，高铁上跳动起"中国芯"！为此奋斗30年的发达国家不服不行

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中车时代IGBT制造中心副主任罗海辉： 我们现在所看到的这些芯片，他是分布在一个八英寸的这个上面，每一个指甲盖大小的一个小方块，就是一个芯片，你别看他面积很小啊，一个这样的芯片可以处理的能量，相当于100台电炉发出来的热量。

同样是芯片家族的成员，和处理信息或存储数据的芯片不同，IGBT的主要工作是控制和传输电能，指甲盖大小的芯片组成的IGBT可以处理6500W以上的超高电压，IGBT芯片工作时可以在短短1秒的时间内，实现10万次电流开关动作，从而驱动高铁飞速行驶。

罗海辉：我们有一个黑色的环，他是起到一个慢压阻断的作用，他可以阻断七千伏以上的电压，这就好比我们三峡大坝，要承受很大的水压，这样的话呢，对于黑环下面的设计以及材料，工艺要求都非常严格。我们为了突破这个设计，工艺和材料呢，我们前后实验了几百次，花了好几个月的时间，终于得到了突破。

被工程师称为黑环的部分是IGBT芯片的核心技术之一，每片晶圆的厚度只有50微米，相当于只有人体头发丝的一半左右，并且每个指甲盖大小的芯片都由5万个微米大小的元胞组成，其复杂程度可见一斑。

每只IGBT芯片的制造需要通过200多道工序，其中涉及半导体、机械、电子、计算机、材料和化工等多门复杂学科融合，目前在国际上能制造大功率IGBT芯片的企业也是少之又少。上至航空航天、武器制造，下至轨道交通和电力电网都离不开IGBT，谁掌握了IGBT制造应用技术，谁就占据了功率半导体技术的制高点。

3年前，当时核心的制造技术仅掌握在美国和德国等少数几个国家手中，价格完全由卖方说了算，一片IGBT的价格折合人民币一万五千块钱，而且只卖成品，这样的技术是用多少钱都无法买到的。

2008年，中国的第一条高铁京津城际铁路开通，随后又开通了更多的高铁线路，对IGBT的需求成倍增加，一个8列标准动车组就需要152个IGBT芯片，光这个芯片的成本就高达将近两百万元，每年中国高铁制造需要向国外采购十万个以上IGBT模块，采购资金超过12亿元人民币。

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