近日,比亞迪漢第100000輛新車在深圳比亞迪全球總部重磅下線,成為產量最快突破10萬輛的中國品牌中大型轎車。

Source:比亞迪半導體
創造新紀錄的漢EV,裝備了最大轉速超過15000轉/分的高轉速驅動電機總成,其電機控制器首次使用了比亞迪自主研發制造的高性能碳化硅(SiC)功率模塊。
這也是全球(qiu)首(shou)家(jia)、國內唯(wei)一實現在(zai)電機驅(qu)動(dong)控制器中(zhong)大批量裝車的SiC三相全橋(qiao)模塊。
SiC之于新能源汽車
自2020年9月,我國明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”的目標后,光伏、新能(neng)源(yuan)汽(qi)車、SiC迎來(lai)巨大的發展機遇(yu)。
一方面(mian),碳(tan)化(hua)硅作為光伏、新能源車、特高(gao)壓的(de)上游(you)材料(liao),具(ju)備低功耗(hao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)高(gao)壓的(de)優勢(shi)。
另一方面,新能(neng)源(yuan)汽車(che)正(zheng)在快速發展。據Trendforce集邦咨詢(xun)調查,2021年新能(neng)源(yuan)車(che)銷(xiao)售(shou)量(liang)預計達425萬(wan)輛,年成(cheng)長45.8%,電動車(che)(計入HEV)銷(xiao)售(shou)量(liang)預估(gu)達710萬(wan)輛,年成(cheng)長38%。
圖:2014~2023年新能源(yuan)車(che)車(che)型分布(bu)與(yu)成長率

Source:拓墣產業研究院整理,2021/04
在(zai)新能源汽車(che)高速發展的大背景(jing)下(xia),Si基(ji)材料基(ji)本已逼近其物理(li)極限,顯示出其局限性,行業逐漸把目光放到(dao)了(le)SiC身上。
SiC功率器件的應(ying)用,有助于實(shi)現功率模塊的小(xiao)型化,進而(er)提高(gao)電機(ji)驅(qu)動(dong)系統的功率密度(du)和可靠性,解決(jue)新能(neng)源汽車發展所面臨的難(nan)題。
此前(qian),特斯拉(la)Model 3率先采(cai)用(yong)SiC,開啟了(le)(le)電動汽車使用(yong)SiC先河,2020年比亞迪漢(han)也采(cai)用(yong)了(le)(le)SiC模塊(kuai),有(you)效(xiao)提升了(le)(le)加速性能、功率及續航能力。
作(zuo)為新(xin)能源車提高效率最有效的技(ji)術(shu),SiC已被視作(zuo)新(xin)能源汽車下(xia)一代功率半導體核(he)心(xin)器件。
SiC方面,比亞迪的兩個“首次”
早在2005年,比亞迪就開(kai)始(shi)了在半導體行業(ye)的布局(ju)。SiC方面,也是(shi)全球最先布局(ju)的那(nei)一批汽車(che)企業(ye)。
2020年(nian),比亞迪在SiC方(fang)面取得了重(zhong)大(da)技術突破,并(bing)實(shi)現SiC模塊(kuai)在新能(neng)源(yuan)汽車(che)高端車(che)型(xing)電(dian)機驅動控制器中(zhong)的規(gui)模化(hua)應用(yong)。目前(qian)在比亞迪漢(han)(han)、唐四驅等旗艦(jian)車(che)型(xing)上已大(da)批使用(yong)SiC模塊(kuai),助力(li)漢(han)(han)車(che)型(xing)百公里加(jia)速達到3.9s,降低(di)了能(neng)耗。
比亞(ya)迪(di)成為國內首(shou)次在自產(chan)電(dian)動汽車上應(ying)用自主研發SiC模塊的車企。
同年12月,比亞迪半導體產品總監楊欽耀表示,車規(gui)級(ji)的IGBT已經走(zou)到(dao)5代(dai),碳化硅MOSFET已經走(zou)到(dao)3代(dai),第4代(dai)正在開發當中(zhong)。 目前在規(gui)劃自(zi)建產線,預計到(dao)2021年有自(zi)己的產線。
這也是國(guo)內車(che)企首次自(zi)建SiC生產線。
今年6月,比亞迪半(ban)導(dao)體(ti)上市(shi)申請獲得(de)受理,計劃投資(zi)31億元建設3個項目(mu),其(qi)中包括建設SiC晶圓生產線。該項目(mu)總投資(zi)超過7.3億,年產能達(da)到24萬片(pian)。
SiC:新能源汽車“殺手锏”
對于未來,比亞迪預計到2023年,將采(cai)用SiC半導(dao)(dao)體全(quan)面替代IGBT半導(dao)(dao)體。
整車續航性能(neng)在現有(you)基礎上可以再提升10%,以漢(han)EV為例,現在的(de)純電續航為605km,采用SiC半導體續航可達665km左右(you),超過(guo)了(le)一(yi)般的(de)燃油車續航。此(ci)外,由于(yu)SiC體積遠(yuan)小于(yu)IGBT,車內乘坐空間(jian)和行李空間(jian)會增大不少。
新能源(yuan)汽車(che)行業(ye)的(de)蓬勃發展給半導體產業(ye)帶來一(yi)個(ge)非常好的(de)機遇,車(che)規半導體市場在逆勢增長, SiC市場亦呈(cheng)倍(bei)速增長。
未(wei)來,IGBT、碳化(hua)硅MOSFET的(de)產能(neng)(neng)仍將(jiang)成(cheng)為(wei)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源汽車發展的(de)重(zhong)大瓶(ping)頸(jing),而隨著第三代半導體產品化(hua)到產業化(hua)的(de)應用發展,我們有理由相信,SiC 功(gong)率模塊將(jiang)成(cheng)為(wei)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源汽車性能(neng)(neng)持續迭代更新(xin)(xin)的(de)新(xin)(xin)一代“殺手锏”!


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