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《飞艇最精准的计划180期43626 - 哔哩哔哩》视频说明：碳化硅和IGBT并行不悖新能源汽车功率器件怎么配2023-04-04 17:09·中国电子报近期特斯拉宣布将大砍碳化硅用量75%的消息冲上了热搜这一消息也让业内对于碳化硅究竟能否替代IGBT在新能源汽车中的地位产生了怀疑曾被捧上天的碳化硅是否真的要跌落神坛碳化硅在新能源汽车领域究竟有没有替代IGBT的能力在这场代际之争中谁会是真正的赢家碳化硅动摇IGBT地位在2018年特斯拉将碳化硅应用到其Model 3车型中以前新能源车中一直使用的功率IC是IGBT彼时IGBT是新能源车电控系统的核心组成部分被誉为新能源车的心脏但随着特斯拉用48颗碳化硅芯片取代原有的84颗IGBT后碳化硅在新能源车中的应用加速随着800V高压的到来IGBT在新能源车中的核心地位开始被动摇据Qorvo高级现场支持工程师周虎介绍碳化硅之所以在新能源汽车中更被看好源于其独有的技术特性碳化硅器件导通后的特性类似于电阻且导通阻抗相比硅基IGBT更低其损耗模型为P=I2*R在较小功率或较小电流应用中其损耗小于IGBT因此碳化硅的这一优点更符合小型轿车的应用场景而且碳化硅的热传递性非常好且绝缘能力强这些特性非常适合高功率的应用除此之外碳化硅器件的开关频率可以做得更高有利于减小磁性器件的匝数并减小体积也有利于减小滤波电容和母线电容的用量可以帮助客户减小系统尺寸并减少成本提高功率密度数据来源：网络整理目前业界为了兼容全级别车型快充功能开始推动800V电气架构以实现在功率相同的情况下通过抬高电池电压减少流过的电流减少发热损耗以提高汽车的续航里程中国科学院半导体所教授级高级工程师钮应喜介绍750V以下的应用场景中硅基IGBT和碳化硅功率器件性能差距不大二者存在的竞争主要来自成本但由于IGBT在高压场景中性能会下降很多800V高压的应用场景成为适用高电压环境碳化硅的主要秀场大大动摇了IGBT的地位碳化硅上车是大胆且冒险的操作然而碳化硅上车看似动摇了IGBT的地位同时也是一个大胆且冒险的操作从某种意义上而言碳化硅在短时间内很难撼动IGBT的江湖地位复旦大学工程与应用技术研究院研究员雷光寅表示碳化硅作为新技术从零到一的阶段需要一段时间的磨合期虽然特斯拉在2018年便在新能源汽车中采用了碳化硅但实际上这是一个非常大胆且冒险的操作此前多方预测显示碳化硅技术将于2025年左右才能达到上车标准而特斯拉却将这一时间大大提前这是由于特斯拉并非传统车企而是一家科技公司采用碳化硅上车的方式来提升公司的科技感从而市值提升是一个绝佳且大胆的方案但真正的车企并不能将特斯拉作为一个典型的案例来学习雷光寅表示尽管距离碳化硅上车已经历4年但如今达到车规级标准的碳化硅没有多少且仍需要一定时间磨合才可大规模达到车规级标准成本的制约使碳化硅技术往往只能用在出货量较小的高端车型中雷光寅向《中国电子报》记者表示：虽然碳化硅本身价格相比较于硅IGBT相对便宜但是新材料、新技术往往需要更多的宣传力度这部分额外成本也会增加碳化硅新能源汽车自身的成本相比较于常规车型而言高端车型有议价优势因此高端车型中采用碳化硅的比例会更高其次碳化硅新能源汽车属于新技术在前期的发展过程中需要有磨合期在这过程中会出现一些问题而高端车型体量较小若出现问题进行召回损失也比较小以上两点原因也导致了现阶段碳化硅在新能源汽车领域难以大规模普及短时间内也难以替代IGBT的‘江湖地位’周虎表示不少碳化硅企业开始尝试通过增加晶圆面积来解决碳化硅成本方面的痛点将传统的4英寸或6英寸晶圆提升至8英寸甚至未来12英寸的晶圆这是由于不同晶圆面积的切割成本相似在大尺寸的晶圆上能够切割出更多的die片从而可以有效降低die片单位成本但是在提升晶圆面积的同时如何保证良率是目前需要解决的挑战目前良率相对稳定的依旧是6英寸及以下的晶圆此外800V高压作为碳化硅的主要秀场在实施过程中也面临着很多挑战周虎表示800V高压在实施的过程中需要注意以下潜在安全风险：首先电压提升至800V对于汽车三电系统的安全性也带来了很多挑战空调压缩机、DCDC直流变换器、OBC车载充电机等各项应用场景必须能满足在800V高电压平台上的安全工作其次随着电压的提升平台的绝缘问题也需要加强否则会发生漏电的情况最后由于高电压是通过很多电池串联实现的在高压及大电流工作环境下如何保证电池的安全如何合理计算电池整体的续航里程并保证电池的使用寿命也需要更多关注代际之争没有绝对赢家事实上在这场代际之争中没有绝对的赢家未来二者在新能源汽车市场中的合作关系远远大于竞争关系据了解特斯拉将碳化硅用量砍掉75%并不意味着这部分的应用将完全放弃碳化硅而是采用碳化硅+IGBT的组合方式这一方式也被视为最具成本效益的解决方案之一安森美中国汽车市场现场应用经理彭超介绍目前在高压双电驱应用里会存在碳化硅和IGBT的高低搭配整车系统既能发挥碳化硅适用于大功率电驱的性能优势也能发挥IGBT在低功率电驱应用中的性价比优势可谓一举两得意法半导体公司执行副总裁、功率晶体管产品部总经理Edoardo Merli认为很多电动车开始向双电机技术发展使得汽车系统部件的重量能够均匀分配、缩小尺寸还能使车拥有第二个备用驱动在这一技术下会同时用到碳化硅和硅功率器件且都发挥重要作用例如碳化硅器件可以应用在低负载条件下如WLTP驱动循环中再用硅器件提升车辆的加速性能二者各司其职能够共同缩小逆变器尺寸更具商业价值中信证券数据预测2025年碳化硅+IGBT的双电驱车型占比将达到54%未来二者在新能源汽车市场的占比将处于一种动态平衡状态雷光寅认为未来新能源汽车是大趋势是增量市场随着碳化硅技术的不断完善会取代一部分IGBT市场但是不会完全取代在碳化硅市场增长的同时硅基IGBT的市场同样也会增长碳化硅在技术相对成熟后未来将在新能源汽车领域保持40%～50%的市场占有率而IGBT将会保持50%～60%的市场占有率在总体市场份额不断攀升的情况下形成动态平衡的关系新能源汽车出海记汽车缺芯从MCU转到IGBT碳化硅功率器件难解近渴作者丨沈丛编辑丨陈炳欣美编丨马利亚监制丨连晓东首先这些冰饮料冰奶茶对我们的肠胃就不太友好特别是姨妈期间姐妹们一定不要喝其次它也不利于我们减肥瘦身热量还是很高的