共同打造碳化硅在新能源汽車的應(yīng)用！

碳化硅器件（SiC）在新能源汽車領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)硅基（Si-）IGBT的替代正在加速。自2018年特斯拉在Model3中首次將IGBT模塊替換成SiC模塊后，就有越來越多的新能源廠商開始在電驅(qū)中使用SiC器件。

全球新能源汽車頭部廠商們均已開始采用SiC。目前，比亞迪漢EV、比亞迪新款唐EV、蔚來ES7、蔚來ET7、蔚來ET5、小鵬G9、保時捷Tayan、現(xiàn)代ioniq5等眾多車型，均已在電驅(qū)中采用碳化硅功率器件。

近日，深圳欣銳科技與美國安森美成立聯(lián)合實驗室，計劃通過對核心功率器件，尤其是SiC應(yīng)用技術(shù)的先期研究，為新能源汽車車載電源提供技術(shù)支持與保障。

與此同時，雙方還可通過聯(lián)合實驗室建立有效的合作平臺，整合雙方優(yōu)勢資源，積極推動安森美產(chǎn)品在新能源汽車方面的應(yīng)用，使雙方在碳化硅器件帶來的行業(yè)變革中常處于不敗之地。

SiC是由碳元素和硅元素組成的一種化合物。這種半導(dǎo)體材料的性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)硅材料：禁帶寬度是其3倍，導(dǎo)熱率達到4到5倍，擊穿電壓是8到10倍，電子飽和漂移速率也能達到2至3倍。由于性能優(yōu)異，SiC被認為是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一。

按照電阻性能的不同，碳化硅器件分為導(dǎo)電型碳化硅功率器件和半絕緣型碳化硅基射頻器件。其中前者主要應(yīng)用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、數(shù)據(jù)中心、充電等領(lǐng)域。因此，近年來新能源汽車成為了碳化硅功率器件的最大應(yīng)用市場，占整個市場的絕大部分。 SiC器件在電動汽車領(lǐng)域有著傳統(tǒng)Si-IGBT不可比擬的優(yōu)勢，主要應(yīng)用范圍包括主驅(qū)逆變器、車載充電系統(tǒng)（OBC）、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（車載DC/DC）等。 碳化硅MOSFET在電動汽車主驅(qū)逆變器中相比硅基IGBT優(yōu)勢明顯，其具有更高的功率轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)Wolfspeed的數(shù)據(jù)，采用碳化硅MOSFET的電動汽車續(xù)航距離相比硅基IGBT可延長5%至10%，在同樣續(xù)航里程的情況下便可減少所搭載的電池容量，降低汽車的電池成本，減輕汽車自重并進一步減少電耗。

同時，碳化硅MOSFET的高頻特性可使得逆變器線圈、電容小型化，電驅(qū)尺寸得以大幅度減少。由于可承受更高電壓，在電機功率相同的情況下，便可通過提升電壓來降低電流強度，使得束線輕量化，節(jié)省安裝空間。 而800V高壓正是方便快捷的高壓充電的先決條件。全球領(lǐng)先的汽車技術(shù)開發(fā)商和制造商緯湃科技指出，搭載碳化硅半導(dǎo)體的高效功率電子可縮短新能源汽車的充電時間并延長續(xù)航里程，特別是在800V等高電壓水平下，SiC逆變器比Si逆變器效率更高。 在車載充電系統(tǒng)（OBC）領(lǐng)域，使用SiC功率器件不僅能達到更高的峰值效率（約提升2%左右）和更大的功率密度（提升50%左右），還能節(jié)省磁感器件和驅(qū)動器件成本，從而降低系統(tǒng)成本。 可以預(yù)見，SiC器件將成為全球趨勢，押寶這一領(lǐng)域無疑將會是明智而易于見到成效的。

安森美作為全球知名半導(dǎo)體公司，經(jīng)過多年的耕耘，已然成為全球SiC芯片領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊之一，目前在南韓富川（Bucheon）設(shè)有大型SiC芯片工廠，也將在美國、捷克或韓國進行產(chǎn)能擴張。其計劃投資20億美元提高SiC芯片產(chǎn)量，到2027年占據(jù)碳化硅汽車芯片市場40%的份額。 深圳欣銳科技則是國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先的車載電源供應(yīng)商，核心產(chǎn)品正是包括車載充電機OBC、車載DC/DC變換器等，與安森美的SiC芯片應(yīng)用場景有著極高的契合度。 此次雙方強強聯(lián)合，將有助于加速碳化硅功率器件在新能源汽車領(lǐng)域的滲透，迅速搶占行業(yè)發(fā)展的“制高點”，進一步加大雙方的共同利益。