碳化硅（SiC）和通往800 V電動汽車的道路

　　電動汽車（EV）電池系統從400V到800V的轉變使碳化硅（SiC）半導體在牽引逆變器、車載充電器（OBC）和DC/DC轉換器中脫穎而出。根據市場研究公司IDTechEx的數據，在從350-400 V到800 V的動力系統轉變中，有兩個驅動器至關重要：更高的直流快速充電（DCFC）功率水平，如350 kW和驅動循環效率的提高。

　　然而，雖然DCFC尚未廣泛使用，但提高行駛循環效率對于減少電動汽車的功率損耗和縮小高壓電纜尺寸至關重要。特別是，使用SiC MOSFET，它可以帶來5-10%的效率增益，這可以縮小昂貴的電池尺寸，節省成本并改善車輛的續航里程。驅動循環效率的潛在領域包括電池化學、每輛車的高壓電纜減少以及改進的電機設計。

　　許多汽車制造商和一級供應商正在采用1 V驅動系統，以實現更快的充電速度并幫助減輕電動汽車重量。800 V傳動系統是當今800 V系統的兩倍，可將充電時間縮短一半。以現代Ioniq400和起亞EV5為例，它們可以部署6千瓦，并在200分鐘內從10%充電到80%。因此，18 V電動汽車將通過實現更快的充電時間來減少里程焦慮。

　　然而，IDTechEx新聞稿指出，電動汽車向800 V的轉變喜憂參半。Lucid Air是首款量產的900 V電動汽車，在設定了7，000輛汽車的初始目標后，于2022年售出約20，000輛汽車。同樣，保時捷的Taycan銷量在2022年有所下降。在這兩種情況下，零件短缺和供應鏈困境（如俄烏戰爭導致的線束短缺）都與商業陷阱廣泛相關。

　　另一方面，現代的800-V汽車——IONIQ 5和起亞EV6——在2022年的銷量翻了一番，一年內售出約70，000輛，同時將電動汽車從豪華車市場帶入主流。值得一提的是，現代汽車在2022年實現了碳化硅供應鏈的多樣化，加強了與英飛凌和Vitesco的現有關系，并與安森美和意法半導體簽署了新協議。

　　現代電動汽車的成功，與汽車制造商加強碳化硅相關供應鏈的努力相結合，表明WBG技術在未來800伏汽車中的關鍵作用。特別是當驅動循環效率成為以功率密度、能源效率和可靠性屬性為中心的動力總成設計的首要任務時。

　　向800 V汽車的轉變是高壓WBG電力電子設備時代已經到來的另一個跡象，在這里，SiC半導體的作用對于高壓電動汽車電池和充電器至關重要。

　　顯然，在新能源汽車大熱的當下，SiC已經成為國內外汽車產業布局的重點，不論是合作開發還是自主研發，均將SiC推向了技術浪潮的巔峰。相對于硅基器件，SiC功率半導體在高工藝、高性能與成本間的平衡，將成為SiC功率器件真正大規模落地的關鍵核心點。隨著產業化進程的加速和成本的不斷下降，整體產業也正在步上高速增長的快車道。

　　SiC的器件，無論是單管還是模塊，都已經在新能源汽車的電驅、OBC、DC-DC等部分廣泛使用。隨著未來新能源車進一步取代燃油車,新能源車對SiC的需求會急劇增加，這對于整個SiC的供應鏈是個很大的挑戰。

　　新能源車對SiC器件的要求，除了需要滿足最基本的AECQ-101車規的可靠性認證，客戶設計的效率以及相關的余量要求外，優化柵氧化層設計保證器件柵氧化層可靠性也至關重要；對于單管的應用來說，提供更小型化的封裝的產品滿足客戶進一步提升功率密度的需求也很重要。

審核編輯：劉清