SiC器件上車第一個優質落腳點—車載電源
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電動車在動力性能、智能化方面超越燃油車，但電動車在續航里程方面仍面臨著補能焦慮的問題，傳統燃油車加一次油時間為5分鐘，而目前快充至少要60分鐘。在高峰期充電排隊等候的時間亦進一步拉長。
目前車企解決補能速度的兩條路線分別是換電和快充，換電目前還面臨盈利模式、標準統一等挑戰；更多車企選擇了快充路線，一方面快充與CTC趨勢一致，另一方面技術升級路徑清晰。800V高壓平臺方案應運而生。
動力電池電壓平臺升級到800V ，當前的OBC 、 DC/DC 及 PDU 等電源產品都需要從400V等級提升至符合 800V 電壓平臺的應用， SiC 器件由于其優異的特性也將開始大規模的應用。
除此之外，直流快充樁原本輸出電壓等級為400V，可直接給動力電池充電， 但動力電池為800V 后其電壓不再能夠繼續充電，因此需要一個額外的升壓產品使400V電壓能夠上升到 800V ，進而給動力電池進行直流快充。在此技術方案下，這個器件需要能夠滿足大功率充電的功率，因此其價值量相比傳統DC/DC 要更大，而電源企業也將充分受益于此升壓 DC/DC 產品的配置。高電壓對功率器件提出更高要求，碳化硅將借助耐高壓、耐高溫、開關損耗低等優勢在功率器件領域進行廣泛應用。
以OBC舉例，從 Si 設計轉到 SiC 設計，功率器件和柵極驅動的數量減少 30% 以上，開關頻率提高一倍以上。降低了功率轉換系統的組件尺寸、重量和成本，同時提高運行效率。
(一) 集成化：通過將DC/DC、OBC、電機、電控器件等集成可以減少車載電源的占用空間，減少電路板尺寸，降低組裝成本以及BOM和PCB成本。
(二) 高功率化：隨著電動車續航、帶電量的提高，10kW、 20kW以上的大功率將成為主流，主要通過三相交流電技術，目前比亞迪、欣銳科技已有所布局。
(三) 雙向化：雙向DC/DC具有效率高、體積小、成本低的優點，同時還可將電池電能對外輸出，有效提高電能利用率。雙向車載充電機可以將電池的電能對外輸出，實現車對車、車對負載、車對電網充電。
在車載電源系統中使用SiC MOSFET能以更高的頻率進行開關，功率密度更高，能效更高，EMI性能得到改善以及系統尺寸減小。
除了結構成本節約之外，SiC 系統在 3 kW/L 的功率密度下可實現 97% 的峰值系統效率，而 Si OBC 僅可在 2 kW/L 的功率密度下實現 95% 的效率。這一系統效率的提升可為消費者帶來每年平均 40 美元的能源節約。
國內車載電源企業布局碳化硅產品情況
除了上文提到的得潤電子外，他的友商欣銳科技在碳化硅應用于車載電源領域也深耕多年。日前在行業會議上，欣銳科技股份有限公司董事長吳壬華博士分享了“SiC器件在新能源汽車產業中的應用”主題報告。
他指出，欣銳科技從成立之初確定電力電子能量變換技術、數字化實時控制和網絡化監控三大核心技術，歷經十六載鍛造的大功率電力電子能量變換技術、第三代半導體SiC應用技術和軟件定義產品技術三大核心技術已經成為公司三個業務板塊共同的基石。碳化硅技術全球領先的Wolfspeed早在2013年就曾官宣與欣銳科技開展深度合作。
吳壬華博士表示：“欣銳科技在過去十六年積累了非常豐富、百萬輛級的，車規級的產品開發經驗是無可替代的，再加上新一代半導體碳化硅的應用經驗等等，這些全部結合在一起，逐漸得到國內、外車企的認可和接納。
公司服務于包含國產自主品牌主機廠、合資品牌主機廠、新勢力主機廠和外資主機廠客戶的中高端車型，主要客戶包括比亞迪、吉利、長城、小鵬、本田等等均在內?！?br />
隨著全球新能源汽車滲透率的不斷提升，2025年全球新能源汽車銷量有望達到1300萬輛。僅以車載充電機為例，考慮乘用車OBC充電機單價，預計乘用車車載充電機OBC市場空間將增長至250億元。車載電源的市場空間不可小覷。
來源：碳化硅芯觀察
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