这两个月,随着全系标配SiC的小米SU7上市,再加上小米和智己针对SiC的来回“拉扯”,SiC的热度又再次拔高。本次北京车展也不例外,主机厂、Tier1 、半导体厂商在SiC方面的宣传与露出“从不缺席”。
北京车展SiC新动态速览:
◎吉利:碳化硅混合驱动集成技术,降低75%以上碳化硅用量
◎岚图:碳化硅自研国内主机厂唯二,电控最高效率可达99.4%
◎埃安:首次将碳化硅应用于最主流的400V平台
◎蔚来:自研1200V碳化硅功率模块
◎博世:新一代碳化硅功率模块CSL和LSL
◎博格华纳:Viper 功率模块,双面水冷散热
◎精进电动:自研800V碳化硅逆变器
◎比亚迪半导体:1200V 1040A SiC模块,双面银烧结
◎三安半导体:1200V 8mΩ SiC MOSFET
◎晶能:GeePak碳化硅塑封模块
01.
吉利:碳化硅混合驱动集成技术吉利汽车携自研的GEA全球智能新能源架构、银河11合1智能电驱、AI数字底盘、碳化硅混合驱动集成、天地一体化卫星科技等数十项造车科技亮相2024北京国际车展。电驱方面,吉利本次带来了800V SiC碳化硅电驱、11合1智能电驱以及轮边电驱。
当业界还在卷“三合一”、“八合一”等多合一概念时,吉利现场展示了行业最轻、最小、效率最高的智能电驱——吉利银河11合1智能电驱,在CLTC工况下,效率达到了90.04%。值得一提的是,该电驱荣获“电驱动总成5A级认证” ,也是同级中唯一效率超过 90% 的产品。
同时,吉利已经突破并掌握了碳化硅混合驱动集成关键技术,在降低75%以上碳化硅用量的同时,实现更高综合效率,推动800V的全面普及。
02.
岚图:全栈自研碳化硅平台2024岚图汽车春季技术沟通会也在北京车展同期举行。在沟通会上,岚图汽车发布了多项核心“三电”技术:最新一代岚海动力系统、全新一代琥珀电池、自研5C超级快充技术等。其中,岚图汽车全栈自研的最新一代岚海动力系统搭载了全球效率最高的800V高效率电驱系统,工况效率达到92.5%,相较行业800V电驱效率提升了0.5%。
这一技术突破主要得益于800V碳化硅平台的应用,作为国内唯二可以全栈自研碳化硅平台的车企,岚图的电控最高效率可达99.4%,基于全球首次应用的最新一代TMOS+ 160纳米级精细沟槽栅芯片技术,可降低能量传递损失20%。同时,还有独有专利的流体力学优化设计的椭圆针翅,可将热阻降低10%。
在2024北京车展上,广汽埃安带来了全新纯电动SUV——第二代AION V,基于AEP纯电平台打造。
第二代AION V装备了全球首创的液冷多合一深度集成电驱,配合着碳化硅技术,将电控的最高效率提升到了99.85%,损耗极低。值得注意的是,埃安也首次将碳化硅应用于最主流的400V平台,让车辆拥有了在400V平台下15分钟也能充电370km的能力。
04.
蔚来:自研1200V碳化硅功率模块蔚来此次携2024款全系车型首次集体亮相北京车展,同时也展示了其自研1200V碳化硅功率模块。
据此前消息,蔚来的行政旗舰车型ET9搭载的是面向900V的碳化硅电驱平台,采用蔚来自研的1200V SiC功率模块。今年1月,芯联集成官宣与蔚来签署了SiC模块产品的生产供货协议。按照双方签署的协议,芯联集成将成为蔚来首款自研1200V SiC模块的生产供应商;今年3月,蔚来自研SiC模块C样下线,标志着蔚来自研SiC模块成熟度进一步提升,更近一步接近量产。
05.
博世:新一代碳化硅功率模块CSL和LSL博世展出了其新一代碳化硅功率模块CSL和LSL,采用博世第二代1200V,9毫欧的碳化硅(SiC)芯片。
碳化硅芯片方面,得益于博世专利的沟槽技术,博世第二代碳化硅MOSFET芯片进一步降低30%的pitch size,实现单位面积Rdson 30%的缩减,Rdsonsp得到进一步降低。博世在后续SiC芯片的研发持续加大投入,预计每两年迭代一次沟槽工艺技术。据悉,博世第二代1200V碳化硅MOSFET已于2024年第一季度投入量产,由于其较低的Rdson,使其在主驱逆变器中的高压功率模块应用中具备显著优势。目前,博世第二代1200V碳化硅MOSFET已在多个车型上成功定点,博世第二代1200V碳化硅MOSFET的高可靠性和优异质量表现得到了众多主机厂以及Tier 1客户的认可。模块封装方面,CSL和LSL分别采用壳封和塑封的结构设计,根据碳化硅芯片特性对尺寸进行了优化,显著提高了电驱产品的功率密度,并支持功率端子螺钉连接或激光焊连接,满足市场对全桥半桥的多样性需求。
06.
博格华纳:双面水冷散热Viper功率模块博格华纳在本次北京车展将Viper功率模块的“双面水冷散热”形象地展现出来。采用双面水冷散热设计的热阻相对于单面冷却可降低50%,有效提高了逆变器的功率密度。同时还取消了绑定线设计,提升了循环可靠性。
博格华纳基于现有的逆变器产品路线图,正在开发结构更为紧凑的Viper功率模块。Viper封装技术兼容硅基和碳化硅两种功率半导体设计,最终使模块外形尺寸上几乎一致,大大提升了产品的功率密度。与前几代电机控制器相比,这款双面冷却电源开关可减轻40%的重量,减少30%的整体尺寸,并提升25%的功率密度。此外,高性能紧凑型功率模块不仅适配400V和800V电压平台,硅和碳化硅的灵活选择,也支持240Arms-620Arms峰值电流范围。因此,博格华纳的Viper功率模块具有模块化和灵活易集成的特点,能够满足不同车型和客户对于性能、效率以及动力输出的多样化需求。博格华纳在本次车展还展出了乘用车800V碳化硅电机控制器以及商用车800V碳化硅电机控制器。
这两款控制器均采用了SiC MOSFET半导体,核心技术在于博格华纳专利的Viper模块封装技术,高度集成了独特的双面水冷技术。
07.
精进电动:自研800V碳化硅逆变器精进电动展出了其高功率碳化硅三合一电驱动总成,该总成集成方导体电机,碳化硅控制器和高效减速器,系统最高输出扭矩6100Nm,输出功率可达300kW。其中,自主研发的800V碳化硅(SiC)逆变器采用第三代的宽禁带半导体碳化硅技术,具有高开关频率,高效率,高功率密度等优点。
据悉,控制器内搭载的芯片及功率器件全部具有自主知识产权,为国内首款全自主的电驱动控制器产品,供应链自主可控;控制器软件已满足ASIL-D级功能安全认证,为汽车行业最高等级。此外,该逆变器可采用三相交流铜排直接安装在电机和减速器上,省去高压线束和连接器。该逆变器按照ASPICE流程开发,功能安全等级可达到ASILD它不仅集成了精进电动独有的双稳态驱动与控制功能、还集成了精进电动板载应急电源技术,此功能可确保整车在低压电源丢失时自动切换到应急电源供电。
08.
比亚迪半导体:1200V 1040A SiC模块比亚迪半导体在车展零部件板块展出了其1200V 1040A SiC模块(型号:BME1040F12B34U5S-N)。据悉,该模块为车规级SiC功率模块,采用全桥拓扑,pinfin设计和双面银烧结工艺。
■ 图源:比亚迪半导体《分立器件及功率模块》
2022年6月,比亚迪半导体推出1200V 1040A SiC功率模块,在不改变原有模块封装尺寸的基础上将模块功率大幅提升了近30%,主要应用于新能源汽车电机驱动控制器。
09.
三安半导体:1200V 8mΩ SiC MOSFET在本次北京车展上,三安半导体也展示了最新研发成果——1200V 8mΩ SiC MOSFET,这款产品是三安半导体目前MOS 1200V电压平台最小导通电阻、最大额定电流产品。◎采用先进的SiC MOSFET技术,导通电阻低,开关损耗低,工作温度高达175℃,且具有超快的反向恢复时间和鲁棒性好的本征体二极管。◎产品的电性能优越,具有开启电压低,实际额定电压远高于平台水平等特点。◎产品适用于高频电路,并使应用系统的整体尺寸减小、效率得到提升以及开关频率大幅提高。◎产品已广泛应用于电机驱动、断路器、不间断电源和光伏逆变器等领域。产品采用符合RoHS标准的元件,车规应用符合AEC-Q101标准。
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