磨料磨具网

       近日，比亚迪汉第100000辆新车在深圳比亚迪全球总部重磅下线，成为产量最快突破10万辆的中国品牌中大型轿车。

       Source：比亚迪半导体

       创造新纪录的汉EV，装备了最大转速超过15000转/分的高转速驱动电机总成，其电机控制器首次使用了比亚迪自主研发制造的高性能碳化硅（SiC）功率模块。

       这也是全球首家、国内唯一实现在电机驱动控制器中大批量装车的SiC三相全桥模块。

SiC之于新能源汽车

       自2020年9月，我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的目标后，光伏、新能源汽车、SiC迎来巨大的发展机遇。

       一方面，碳化硅作为光伏、新能源车、特高压的上游材料，具备低功耗、耐高温、耐高压的优势。

       另一方面，新能源汽车正在快速发展。据Trendforce集邦咨询调查，2021年新能源车销售量预计达425万辆，年成长45.8%，电动车(计入HEV)销售量预估达710万辆，年成长38%。

图：2014～2023年新能源车车型分布与成长率

Source：拓墣产业研究院整理，2021/04

       在新能源汽车高速发展的大背景下，Si基材料基本已逼近其物理极限，显示出其局限性，行业逐渐把目光放到了SiC身上。

       SiC功率器件的应用，有助于实现功率模块的小型化，进而提高电机驱动系统的功率密度和可靠性，解决新能源汽车发展所面临的难题。

       此前，特斯拉Model 3率先采用SiC，开启了电动汽车使用SiC先河，2020年比亚迪汉也采用了SiC模块，有效提升了加速性能、功率及续航能力。

       作为新能源车提高效率最有效的技术，SiC已被视作新能源汽车下一代功率半导体核心器件。

SiC方面，比亚迪的两个“首次”

       早在2005年，比亚迪就开始了在半导体行业的布局。SiC方面，也是全球最先布局的那一批汽车企业。

       2020年，比亚迪在SiC方面取得了重大技术突破，并实现SiC模块在新能源汽车高端车型电机驱动控制器中的规模化应用。目前在比亚迪汉、唐四驱等旗舰车型上已大批使用SiC模块，助力汉车型百公里加速达到3.9s，降低了能耗。

       比亚迪成为国内首次在自产电动汽车上应用自主研发SiC模块的车企。

       同年12月，比亚迪半导体产品总监杨钦耀表示，车规级的IGBT已经走到5代，碳化硅MOSFET已经走到3代，第4代正在开发当中。 目前在规划自建产线，预计到2021年有自己的产线。

       这也是国内车企首次自建SiC生产线。

       今年6月，比亚迪半导体上市申请获得受理，计划投资31亿元建设3个项目，其中包括建设SiC晶圆生产线。该项目总投资超过7.3亿，年产能达到24万片。

SiC：新能源汽车“杀手锏”

       对于未来，比亚迪预计到2023年，将采用SiC半导体全面替代IGBT半导体。

       整车续航性能在现有基础上可以再提升10%，以汉EV为例，现在的纯电续航为605km，采用SiC半导体续航可达665km左右，超过了一般的燃油车续航。此外，由于SiC体积远小于IGBT，车内乘坐空间和行李空间会增大不少。

       新能源汽车行业的蓬勃发展给半导体产业带来一个非常好的机遇，车规半导体市场在逆势增长， SiC市场亦呈倍速增长。

       未来，IGBT、碳化硅MOSFET的产能仍将成为新能源汽车发展的重大瓶颈，而随着第三代半导体产品化到产业化的应用发展，我们有理由相信，SiC 功率模块将成为新能源汽车性能持续迭代更新的新一代“杀手锏”！