|
（本文摘自由中国汽研、汽车之家及CEVE规程联合出版的《2019中国汽车技术发展与消费者洞察研究报告 新能源汽车篇》一书） 技术创新，始终是推动新能源汽车发展的核心引擎。当前，以整车技术为依托、三电核心技术为牵引的新能源汽车核心技术体系，正全面朝着智能化、网联化迈进，紧密围绕安全、续航、充电、动力、体验等消费核心需求，正推动新能源汽车快速向前，既解决产品当前存在的问题，也引领产品的前瞻性发展，助推汽车工业的转型与汽车社会的变革。 一、先进能量转换控制模块 新能源汽车控制器的核心是功率半导体，目前车用高压大功率条件下则主要采用基于Si基的IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)模块。IGBT模块是由IGBT与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，应用于直流电压为600V及以上的变流系统如轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域。
在新能源汽车领域，车用IGBT控制着电能的通断与转换（交直流转换、高低压转换等），电池、电机、DCDC、车载充电机等均需要它，它直接决定了新能源汽车的驱动性能、能耗、充电速率等关键指标。 IGBT芯片是绝对意义上的“卡脖子”技术，目前车规级IGBT由于非常高的技术壁垒，尚属于蓝海市场。先前国内市场主要依赖于进口，来自英飞凌、三菱电机等，几乎没有自主话语权。目前比亚迪打破了这一垄断，已经成功掌握了IGBT核心技术，实现了自主研发和制造，并成功装车。其产品在芯片功率损耗、散热控制、导通压降、电流输出等关键指标上，均表现优异。
随着技术的进步，车用电压平台不断升高（戴姆勒、保时捷已经尝试推出800V的车用高压平台），更加耐高压和高功率的功率半导体成为新的需求。替换IGBT的下一代功率半导体是SiC MOSFET。SiC能将新能源汽车的效率再提高10%，但目前限制SiC应用的主要是两方面，一是价格，其价格是传统Si型IGBT的6倍；其次是电磁干扰。SiC的开关频率远高于传统Si型IGBT，回路寄生参数已经大到无法忽略。 目前，特斯拉
Model 3(参数|图片)是最早采用SiC的电动汽车，正在快速刺激SiC基功率器件的应用，国内以比亚迪为代表的企业也在积极推进SiC的开发，比亚迪预计在2023年采用SiC基半导体全面替代Si基半导体。未来，功率半导体技术的迭代创新，将推动新能源汽车性能、效率、能耗、成本等各项指标全面提升，同时基于功率半导体展开的技术创新将成为新能源汽车致胜的关键。 本文来源【新能源汽车评价规程】版权归原作者所有 |
