電動汽車sic

⑴ 比亞迪的IGBT真的很牛

就像華為的海思晶元，近兩年，汽車行業內的IGBT逐漸為人所熟知。
新能源汽車的成本構成中，最大頭當然是動力電池，第二高的就是IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）。作為與動力電池電芯齊名的「雙芯」之一，占整車成本約5%左右的IGBT，正在變得越來越重要。
IGBT能有多重要？就在於，它能直接控制驅動系統直、交流電的轉換，決定電動車扭矩和最大輸出功率等核心指標，可謂「牽一發而動全身」。
所以，近日總投資10億元的比亞迪IGBT項目在長沙正式動工，無疑就非常令人矚目。據悉，該項目設計年產25萬片8英寸晶圓的生產線，投產後可滿足年裝50萬輛新能源汽車的產能需求。
如今，比亞迪IGBT晶元晶圓的產能已經達到5萬片/月，預計2021年可達到10萬片/月，一年可供應120萬輛新能源車，也就是相當於2019年新能源汽車銷量的總數。
不過，我們關心的是，對於比亞迪來說，其IGBT技術達到了什麼程度？在整個IGBT格局中，比亞迪處於一個什麼位置？
打破壟斷
作為一種功率半導體，IGBT應用非常廣泛，小到家電、大到飛機、艦船、交通、電網等戰略性產業。此外，IGBT還是國家「02專項」的重點扶持項目，已經全面取代了傳統的Power MOSFET，被稱為電力電子行業里的「CPU」。
在新能源領域，IGBT的應用也非常重要。比如，在電動汽車的「三電」方面，TESLA的Model S使用的三相非同步驅動電機，其中每一相的驅動控制需要使用28顆塑封的IGBT晶元，三相共需要使用84顆IGBT晶元。算算總量，就可知需求的龐大。此外，充電樁的核心部件也要用到IGBT晶元。
但是，長期以來，被壟斷在少數IDM（Integrated device manufacturer）手上，比如英飛凌Infineon、富士電機、三菱等外資企業。
數據顯示，2019年期間，英飛凌為國內電動乘用車市場供應62.8萬套IGBT模塊，市佔率達到58%。而比亞迪供應了19.4萬套，市佔率達到18%。可以說，如果沒有比亞迪，中國車規級IGBT晶元市場國內企業一直被「卡脖子」的局面無法緩解。這是實情。
比亞迪打破國際巨頭的壟斷，是值得高興的事。不過，值得注意的是，如果按照之前2019年比亞迪IGBT自供比率約在70%(或以上)的預測，也就是接近15萬套來算，對外供應的量也就是4萬多套，比亞迪還是相當保守的。
所以，4月14日比亞迪宣布通過整合公司半導體業務、成立獨立的「比亞迪半導體有限公司」，就是想使IGBT業務量擴大，提升其商業前景。根據中金公司的預計，比亞迪半導體拆分上市後市值可達300億元，無疑也只有外供IGBT才能帶來如此效益。
按照2018年的相關統計，在一輛純電動汽車中，IGBT約占驅動電機系統成本的一半，而驅動電機系統占整車成本的15~20%，也就是說IGBT占整車成本的7~10%。而據中信證券報告顯示，IGBT目前在插電混動車型上約佔2500~3500元成本，A級以上純電動車IGBT單車成本在2000~4000元，豪華車相對高一點，在5000元以上。
而且，中信證券認為，全球電動車高增長（尤其是A級以上車型）將帶動IGBT需求放量，2020年行業空間約97億元，預計2025年有望達到370億元，年復合增長率超過30%。所以說，如果比亞迪IGBT銷量擴大，收益當然可觀。
據悉，比亞迪下一步的規劃是讓IGBT的外供比例爭取超過50%。而之前比亞迪的孤單，顯示出關鍵零部件領域自主品牌的技術弱勢,現在局面有所緩解。不過，如果我們從國際IGBT技術發展趨勢來看，比亞迪還得加快步伐。
競爭的格局
之前，比亞迪已經在秦、唐等多個車型中採用自主研發的IGBT，但直到2018年9月，才第一次對外宣布。從專利數量來說，截至2018年11月，比亞迪在該領域累計申請IGBT相關專利175件，其中授權專利114件。
截至目前，比亞迪車用IGBT裝車量已累計超過60萬只。如果我們光看比亞迪的報道，自豪感會油然而生。但是，放眼望去，比亞迪面對的都是強手。
從IGBT的應用電壓來看，汽車主要是600V到1200V之間，這個區間里英飛凌Infineon具有壓倒性優勢，安森美雖然在600V-1200V領域也有市場，但主要是非車載領域。而三菱和富士電機瓜分了日本市場，豐田混動所用的IGBT全部內部完成，有自己完整的IGBT生產供應鏈。
江山代有才人出，除了這幾家巨頭，根據IHS Markit的最新報告，一家2018年度IGBT模塊全球市場份額佔有率排名第8位、唯一進入世界排名TOP10的中國企業——斯達半導（603290），也已成為比亞迪的勁敵。
根據上市剛剛兩個月的斯達半導的年報，其去年生產的車規級 IGBT 模塊已經配套了超過 20 家車企，合計配套超過16萬輛新能源汽車（而根據NE時代的統計，2019年斯達供應了17,129套IGBT模塊，市佔率1.6%。）如果加上在工業控制及電源行業、變頻白色家電及其他行業的應用，斯達半導的IGBT營收已經超過了比亞迪半導體。
不僅如此，就IGBT技術實力來看，比亞迪發展到了IGBT 4.0（相當於國際第五代），而斯達半導已經發展到了第六代，該公司基於第六代Trench Field Stop技術的650V/750V IGBT 晶元及配套的快恢復二極體晶元，已在新能源汽車行業實現應用。
從全球看，IGBT目前已經發展到7.5代，第7代由三菱電機在2012年推出，三菱電機目前的水平可以看作7.5代，而比亞迪2018年12月12日才發布IGBT 4.0技術（也就是國際上第五代技術），所以說，目前的差距還是很大的。
差距有多大？
不過，IGBT技術目前接近封頂也是公認的。當今科技日新月異，IGBT的戰場之外，下一代爭奪將在SiC（碳化硅）技術上。豐田汽車就表示過:「SiC具有與汽油發動機同等的重要性。」
其實，碳化硅（SiC）是一種廣泛使用的老牌工業材料，1893年已經開始大規模生產了。作為第三代半導體材料，發展潛力巨大。而且，SiC技術已經在日本全面普及，無論三菱這樣的大廠還是富士電機、Rohm這樣的小廠，都有能力輕松製造出SiC元件。
鑒於SiC的重要性,豐田的策略是完全自主生產。實際上，豐田從上世紀80年代就開始了SiC的研究,領先全球30年。到2014年，豐田已經能試產關鍵的SiC基板。
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這里說句題外話，SiC基板是關鍵，而落後日本企業很多的英飛凌，2016年7月決定收購的美國CREE集團旗下電源和RF部門(「Wolfspeed」),核心就是SiC基板技術。不過，最終被美國的外國投資委員會（CFIUS）以關繫到國家安全的原因否了。
目前，比亞迪也已研發出SiC MOSFET。預計到2023年，比亞迪將採用SiC基半導體全面替代硅基半導體，這樣的話，整車性能在現有基礎上可以再提升10%。除了驅動效率提高，SiC MOSFET體積可以減少70~80%，這也是業內公認的，SiC是新能源車提高效率最有效的技術。
當然，光晶元提升還不行，整合材料（高純碳化硅粉）、單晶、外延、晶元、封裝等SiC基半導體全產業鏈也要跟進，才能進一步降低SiC器件的製造成本，加快其在電動車領域的應用。
所以，從技術上來說，比亞迪要追趕的路還很長。而且相對於斯達半導的全球化業務，比亞迪IGBT的國外業務還有待展開。不過相比較而言，比亞迪在國內自主品牌中還是取得了一定的優勢，就像華為手握晶元終極武器一樣。面對汽車行業百年未有之變局，技術驅動將重新構建行業格局，無疑是沒錯的。
文/王小西
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⑵ 高性能碳化硅控制模塊/百公里加速3.9秒 比亞迪漢EV最新消息

比亞迪精準把握新能源車發展趨勢，傾注大量心血在比亞迪漢的研發上，近日，比亞迪宣布漢EV首次應用「高性能碳化硅MOSFET電機控制模塊」，應用最新科技後比亞迪漢EV百公里加速僅需3.9秒。根據此前信息顯示，該車或於2020年第二季度末/第三季度初（6月份左右）上市。

高性能碳化硅MOSFET控制模塊

據了解，漢EV將裝備最大轉速超過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並製造的高性能碳化硅MOSFET控制模塊，碳化硅模塊能夠降低內阻，增加電控系統的過流能力，讓電機將功率與扭矩發揮到極致，大幅提升了電機的性能表現。此外，漢EV採用高電壓平台設計，刀片電池輸出電壓達到570伏，這不僅對整車性能的提升帶來巨大幫助，同時也為整車能耗下降作出了突出貢獻。

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⑶ Hold住！2020還有這些新能源純電動汽車值得等（自主篇）

得益於中國政府的有力防控，新冠疫情將很快在國內得以控制。而在疫情期間相信也有更多的消費者認識到擁有一輛私家車的重要性，屆時必將迎來一波兒購車熱潮，那些新能源持標待購和此前保持觀望的用戶，終將會遇到適合自己的那款車型。

電機參數上，四驅高性能版搭載雙電機可輸出316kW的最大功率，百公里加速時間4.3s；後驅長續航和超長續航版最大功率196kw，百公里加速時間6.7s。

編輯總結：在政策和補貼的影響力越來越小的情況下，國內新能源市場已經開始正式刺刀見紅的廝殺，誰更有實力，銷量見分曉。

所以我們也看到越來越多具有十足產品力的車型進入市場，它們不僅在設計上各出奇招，同時在配置層面也照顧的極為全面，舒適、智能、科技一個不落。當然在最為核心的三電和續航上面，2020年主流新車也全部進入500+甚至600km以上的水準，續航焦慮這個詞幾近徹底消失。

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⑷ 電動汽車電池功率轉換的使用效率是多少

內燃機汽車的致命傷是能量轉換過程損失大、效率低，主要反映在如下幾個方面：
①根據卡諾循環的原理，汽油內燃機的最高熱效率僅為35%左右；增壓柴油機也只有45%左右；
②變工況時，內燃機處於非經濟區運行，效率就低得多；
③汽車啟動時油耗很高，做功卻很少，效率很低；
④汽車怠速時，汽車不做功，效率為零；
⑤汽車制動時，動能全部轉變為熱能，效率也趨向零。根據資料介紹，汽車在城市工況行駛時，平均熱效率低於13%。
內燃機與電動汽車電機的能量轉換效率比較
內燃機與電動汽車電機的能量轉換效率比較
電動汽車電機的能量轉換效率比內燃機高，主要反映在如下幾個方面：
①雖然汽輪發電機組也遵循卡諾循環的原理，但在排汽余熱充分利用之後，再加上大型機組的超臨界、超超臨界運行，熱效率可達50%以上；
②汽輪發電機基本上處於經濟工況下運行，效率將始終保持較高水平；
③電機啟動時的效率比內燃機高得多；
④怠速時可以停機使損失為零；
⑤制動時可以發電，進行能量回收；
⑥制動時電機先制動，機械後制動，機械制動用得少，剎車片也少損壞。綜上所述，電動汽車的最高電能轉換效率可達58%，加上熱電轉換總效率可達26%以上，比汽油內燃機汽車的效率高1倍。

⑸ ROHM的SiC功率元器件被應用於UAES的電動汽車車載充電器

全球知名半導體製造商ROHM（總部位於日本京都市）的SiC功率元器件（SiCMOSFET*1）被應用於中國汽車行業一級綜合性供應商——聯合汽車電子有限公司（.,Ltd.，總部位於中國上海市，以下簡稱「UAES公司」）的電動汽車車載充電器（OnBoardCharger，以下簡稱「OBC」）。UAES公司預計將於2020年10月起向汽車製造商供應該款OBC。

＜術語解說＞

*1)MOSFET（Metal－Oxide－的縮寫）

金屬－氧化物－半導體場效應晶體管，是FET中最常用的結構。用作開關元件。

*2)IGBT（，絕緣柵雙極晶體管）

同時具有MOSFET的高速開關特性和雙極晶體管的低傳導損耗特性的功率晶體管。

*3）傳導損耗、開關損耗

因元器件結構的緣故，MOSFET和IGBT等晶體管在使用時會產生損耗。傳導損耗是電流流過元器件時（ON狀態時），受元器件的電阻分量影響而產生的損耗。開關損耗是切換元器件的通電狀態時（開關動作時）產生的損耗。

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⑹ Sic電驅動系統能給新能源汽車市場帶來哪些變化呢

隨著電氣化時代的到來，汽車界也掀起了一場極大的變革。而隨著新能源車型技術成熟度越來越高，輕量化，小型化，高效化也成為了電力驅動系統最主要的研究和發展方向。而SiC晶元的出現也引發了廣泛的關注，國內外廠商紛紛開始搶先布局和研發。那麼這種SiC晶元究竟有何神奇之處，又能給新能源汽車市場帶來怎樣的變化呢？

首先，SiC是一種復合半導體材料，主要用於電子領域，可以實現電力的轉換和控製作用。並且由於SiC能夠承受更大的擊穿場強並且導熱系數更高，所以也被廣泛的應用在高壓電子領域，例如電源，逆變器等。而如果將這種材料巧妙的應用在電動汽車充電裝置當中，就能夠生產出強度更高，更耐高壓的電驅系統了。

綜上來看，SiC晶元在電動汽車領域還是有著很大發展潛力的，如果供應商能夠降低生產成本，那麼SiC功率半導體將會引發又一輪新能源汽車革命。

本文為汽車觀察家原創，如有抄襲將依法追究法律責任。

（運營人員：博洋）

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⑺ 電動汽車電池能量轉化為汽車動能的過程是什麼加速時間短對於電池有什麼要求

根據能量守恆定律，自然界里的各種能量都是可以互相轉換的。電動汽車就是將電池裡儲存的電能轉化為動能的一種設備。同樣反過來也是一樣。如果要在短時間里獲得足夠動能，就需要電池具有良好動力輸出特性，也就是瞬時可以放出大的能量，質量好的鋰電池是可以達到所要指標的，也是區別鋰電池特性的一個重要參數。

⑻ 韓系車將如何玩電車14分鍾充滿80%電量！現代「E-GMP」平台亮相

現代汽車IONIQ艾尼氪品牌產品陣容示意圖(自左側起分別為IONIQ6、IONIQ7、IONIQ5

2021年是現代汽車集團實現電動汽車飛躍的元年，E-GMP作為一款技術密集型全新平台，將成為新一代電動汽車產品線陣容的框架結構。

坦率地說，單看發布會，現代汽車集團的這個E-GMP平台基本上已經解決了現有電車的痛點，試想一下，極其前衛的設計+彪悍的性能+超短的充電時間+極快的充電效率+與燃油車無大差距的續航。

作為一個深受搖號指標困擾的消費者而言，無疑是有巨大誘惑力的。話不多說，期待E-GMP的車型作品！

註：

①本文僅供參考，實際感受以試駕為主。

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⑼ 電動汽車應用廣泛 比亞迪明年或將建造碳化硅生產線

比亞迪決定建立自己的碳化硅生產線，可能是因為產能不足。比亞迪半導體產品中心晶元研發總監吳海平在9月中旬表示，隨著產能的逐步攀升，以及比亞迪漢的預購量遠遠超出公司的預期，碳化硅供不應求。不過，從第四季度開始，該產能將滿足比亞迪漢四輪驅動版的銷售需求。