4月1日,蔚來采用SiC功率模塊的旗艦轎車ET7車身正式下線;4月21日,江淮汽車與博世簽訂了SiC逆變器方面的戰略協議;5月13日,比亞迪擴建模塊生產線,對外招標采購“SiC分選機”和“SiC測試機”;5月18日,一汽集團合資企業蘇州億馬半導體的碳化硅模塊項目正式投產,一期投資2億元。
圖:羅姆和吉利簽訂戰略協議,圖片來自羅姆官方微信
8月3日,吉利汽車宣布采用羅姆SiC器件;8月9日,鴻海宣布以25.2億臺幣(約合5.87億人民幣)收購旺宏位于竹科的6英寸晶圓廠的交易落錘,預計今年年底完成交易產權。鴻海方面透露,買這個廠將用來開發與生產第三代半導體,特別是電動車使用的SiC功率器件。鴻海科技集團董事長劉揚偉稱,這將是集團再3+3策略中,整合電動汽車和半導體發展的里程碑。
為何業界都看好碳化硅器件在汽車上的應用?碳化硅在性能上比較原有器件有哪些優勢?中電化合物半導體有限公司副總經理張昊翔給記者帶來了詳細的解讀。
張昊翔表示,具體到應用層面,碳化硅器件的優勢表現在三個方面:一、SiC器件的工作結溫在200度以上,工作頻率在100kHz以上,耐壓達到20kv,這些性能都優于傳統硅器件,這點在電動汽車的逆變器在大功率充電的時候,優勢會比較明顯;二、SiC器件體機可以減小到IGBT整機的1/3到1/5,重量可以減小到40%-60%;三、SiC器件還可以提升系統的效率,進一步提高性價比和可靠性。用SiC MOSFET替換硅基IGBT,不同工況下,功耗降低了60%~80%,效率提升了3%~10%。
碳化硅在工藝器件的應用優勢非常的明顯,尤其是在電動汽車,基本上碳化硅的器件應用為主。以特斯拉Model3為例,它是第一家在Model3集成全SiC功率模塊的車企業,工程設計部門直接與意法半導體合作,特斯拉逆變器由24個1-in-1功率模塊組成,這些模塊組裝在針翅式散熱器上。
比亞迪漢EV持續熱銷,這款新能源汽車裝備了最大轉速超過15000轉/分的高轉速驅動電機總成,其電機控制器首次使用了比亞迪自主研發制造的高性能碳化硅功率模塊,這也是全球首家、國內唯一實現在電機驅動控制器中大批量裝車的SiC三相全橋模塊。比亞迪半導體有限公司功率半導體產品中心芯片研發總監吳海平此前對媒體表示,IGBT和功率器件應用市場,中國市場占了大概一半的全球市場份額,但本土化供應只有約10%。這兩年開始,隨著國家支持和行業發展,本土廠商開始在功率器件領域發力。
吳海平指出,比亞迪最早是在車用充電器中開始使用碳化硅器件,今年上市的漢EV車型上采用全碳化硅的碳化硅模塊在電驅系統里得到了應用,漢車型有非常強勁的能力,百公里加速3.9秒,扭矩高達600多牛米,最大功率超過300多千瓦,這些驚艷的數據跟碳化硅器件的使用是密不可分的。他看好碳化硅材料在汽車領域的發展前景。
張昊翔認為,目前價格是決定SiC何時在新能源電機控制器上批量使用的關鍵因素。續航里程500公里以上的高端SUV車和高端轎車會在2021年前后應用SiC,小型SUV和中型轎車可能在2024年會開始應用一部分SiC,低端車可能會在2025年之后。
本文為原創文章,作者章鷹,微信號zy1052625525,轉載請注明以上來源。如需入群交流,請添加微信elecfans999,投稿發郵件到huangjingjing@elecfans.com.-
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