电子发热友网报谈(文/梁浩斌)从客岁启动,20万价位以上的纯电车型,基本依然在主驱电机逆变器上使用了SiC功率模块。甚而在2025年,SiC主驱依然被下放到10万元价位的车型上,SiC在新能源汽车市集的浸透率快速飙升。
尽管咱们不绝约略看到SiC的上风,但实质新能源汽车主驱诳骗中,跟IGBT到底判袂多大?为什么这样多车企在短短几年的时候内纷纷切换到SiC?底下咱们通过Yole Group对三款车型的主驱逆变器拆解,直不雅地了解到SiC的上风场地。
SiC与幼稚耗
在近几年各大新能源车企的强力科普之下,一辆新能源汽车中,“碳化硅”依然与幼稚耗、高功率等特点所绑缚,当车企宣传我方的车型选拔了SiC的时候,就依然秒懂这意味着比较其他车型愈加节能,固然也可能更贵了。
与此同期,肯定在近几年通过咱们多量对于SiC的报谈著作,公共也对SiC格外熟谙了。当先SiC在材料性质上具备很大的上风,耐高压才气是硅的 10倍、耐高温才气是硅的 2倍、高频才气是硅的 2倍;
其次与硅基功率模块(比如IGBT)比较,碳化硅二极管及开关管构成的模块(全碳模块),不仅具有碳化硅材料本征特点上风,在诳骗时还可以放松模块体积50%以上、消减电子退换损耗80%以上;
碳化硅基 MOSFET 在换取环境下,对比同规格硅基 IGBT 的能量亏蚀减少66%,主要来自开关损耗的大幅减少。换取规格的碳化硅基 MOSFET 与硅基 MOSFET 比较,其尺寸可大幅减小至本来的1/10,导通电阻可至少裁汰至本来的 1/100。
从汽车策画的角度,在系统策画中可以简化散热系统,裁汰热预算,同期减小电容电感体积,从而裁汰系统抽象股本。
那相通地,从系统的角度看,在电动汽车中选拔SiC器件,续航里程比较选拔硅基功率器件的车型熏陶5%-10%,换取的续航里程可以减少电板容量,即裁汰整车费本。
三款逆变器拆解:SiC集成度上风显然

Yole拆解了三款纯电车型的主驱逆变器,包括特斯拉Model Y的后电机逆变器、上汽智己LS6的后电机逆变器,以及小鹏G6的主驱逆变器。其中特斯拉的220kW和小鹏的190kW逆变器是三合一能源系统上的一部分,行将电机、电机截至器、减慢器集成在一个模块中,因此当取其中的逆变器部分,也等于电机截至器的部分时,那么体积方面和分量方面会有一些上风,毕竟外壳部分减少了,以及散热系统等组件也与集成的模块共用。
上汽智己LS6上的250kW逆变器则是选拔空隙的策画,在体积和分量上稍有漏洞。其逆变器由聚积电子制造,选拔了三个基于IGBT的半桥驱动器,IGBT模块由赛米控丹佛斯提供。在分量方面,受到外壳和散热组件等影响,联电的这款逆变器分量达到8.38kg,功率密度为38.5cm³/kW、33.5g/kW。
特斯拉Model Y的后桥电机逆变器分量为4.17kg,功率密度为15.2cm³/kW、19g/kW。在体积方面,该逆变器选拔了比较独到分立策画,里面集成了24个来自ST的空隙的SiC MOSFET,选拔了疏淡的TPAK封装。这种策画对于模块的制造来说提高了难度,不外另一方面也带来了资本和无邪性的上风。
小鹏G6则使用了英飞凌的SiC功率模块,逆变器由汇川时代制造,分量仅为3.22kg,功率密度为17.5cm³/kW,体积密度上略高于特斯拉;分量方面则比较有上风,为16.9g/kW,比较特斯拉每千瓦的分量更低。
在资天职析中,使用IGBT的逆变器与使用SiC的逆变器判袂比较大。凭证Yole的数据,在智己LS6的后桥逆变器上,电源模块,即IGBT的功率器件部分资本在整个这个词逆变器中占比仅为59%。
另一边选拔SiC的特斯拉和小鹏,SiC部分占到逆变器资天职别达到70%和75%。这组数据也透露出SiC对于逆变器资本形成的影响,但从功率器件的价钱上就要比较硅基的产物突出不少。
小结
尽管SiC在逆变器上的诳骗会带来资本的加多,不外从频年SiC MOSFET的市集价钱变动来看,跟着产能的开释,SiC资本正在逐渐放松与硅功率器件的差距,尤其是在大功率诳骗中。加上在系统上带来的节能、高集成度、低资本等上风,也就促使了各大新能源车企加快导入SiC器件。
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