SiC功率器件量產了,新能源汽車就可以成功趕超傳統燃油車嗎?

顯然,續航里程和充電時間依然是制約電動汽車發展的重要因素,目前大部分純電動車的充電時間(快充)至少還需要半個鍾。

SiC功率器件量產了,新能源汽車就可以成功趕超傳統燃油車嗎?

根據筆者瞭解,純電動車的充電時間無法與燃油車加油時間媲美,很大程度上是因為要實現大功率快充,需要純電動車本身充電模塊、電機控制器、充電設備、動力電池等技術的全方位提升,其中最大的難點就是耐高溫。

SiC功率器件量產了,新能源汽車就可以成功趕超傳統燃油車嗎?

SiC器件主要運用在新能源汽車的功率交換器、電池充電器、電機控制器等方面。目前電動汽車所用的功率元器件是Si IGBT,其所承受的電壓範圍是600-6500V之間,而要實現10分鐘以內的大功率快充,不僅需要電壓範圍大幅提升(1000V以上),還需要對車載IGBT模塊的尺寸、重量、耐壓性能等等都有更大的要求。

而SiC(碳化硅)是近五年以來備受關注的第三代半導體,由於其具有更低的阻抗、更高的運行頻率、更高的工作溫度,伴隨著SiC器件的量產,新能源汽車的運行效率、充電效率等就會大幅提高。

首先,SiC器件的低阻抗優勢,可以大幅降低新能源汽車的電機控制器系統的功率損耗,進而提升新能源汽車的效率,至少10%。

同時, SiC器件的耐高溫性能,也有望去掉水冷,可以把設備的尺寸做得更少。

以功率交換器為例,採用傳統Si材料的功率器件,電動汽車的引擎部分需要冷卻系統保持溫度在105℃、功率變換器部分溫度則要在70℃左右。為此,常常需要加裝兩套冷卻系統,大幅增加了佔用面積。

博世表示,公司將計劃生產全新的SiC芯片,可以增加電池續航里程,或者在相同容量下,讓電池的尺寸更小。

不過,現階段雖然SiC器件的大規模量產又更進一步,但它的這些特性其實也會帶來一些其他的工程挑戰。例如當SiC器件工作在225℃時,其他周邊器件該如何處置等等。


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