碳化硅（SiC）和通往800 V电动汽车的道路

　　电动汽车（EV）电池系统从400V到800V的转变使碳化硅（SiC）半导体在牵引逆变器、车载充电器（OBC）和DC/DC转换器中脱颖而出。根据市场研究公司IDTechEx的数据，在从350-400 V到800 V的动力系统转变中，有两个驱动器至关重要：更高的直流快速充电（DCFC）功率水平，如350 kW和驱动循环效率的提高。

　　然而，虽然DCFC尚未广泛使用，但提高行驶循环效率对于减少电动汽车的功率损耗和缩小高压电缆尺寸至关重要。特别是，使用SiC MOSFET，它可以带来5-10%的效率增益，这可以缩小昂贵的电池尺寸，节省成本并改善车辆的续航里程。驱动循环效率的潜在领域包括电池化学、每辆车的高压电缆减少以及改进的电机设计。

　　许多汽车制造商和一级供应商正在采用1 V驱动系统，以实现更快的充电速度并帮助减轻电动汽车重量。800 V传动系统是当今800 V系统的两倍，可将充电时间缩短一半。以现代Ioniq400和起亚EV5为例，它们可以部署6千瓦，并在200分钟内从10%充电到80%。因此，18 V电动汽车将通过实现更快的充电时间来减少里程焦虑。

　　然而，IDTechEx新闻稿指出，电动汽车向800 V的转变喜忧参半。Lucid Air是首款量产的900 V电动汽车，在设定了7，000辆汽车的初始目标后，于2022年售出约20，000辆汽车。同样，保时捷的Taycan销量在2022年有所下降。在这两种情况下，零件短缺和供应链困境（如俄乌战争导致的线束短缺）都与商业陷阱广泛相关。

　　另一方面，现代的800-V汽车——IONIQ 5和起亚EV6——在2022年的销量翻了一番，一年内售出约70，000辆，同时将电动汽车从豪华车市场带入主流。值得一提的是，现代汽车在2022年实现了碳化硅供应链的多样化，加强了与英飞凌和Vitesco的现有关系，并与安森美和意法半导体签署了新协议。

　　现代电动汽车的成功，与汽车制造商加强碳化硅相关供应链的努力相结合，表明WBG技术在未来800伏汽车中的关键作用。特别是当驱动循环效率成为以功率密度、能源效率和可靠性属性为中心的动力总成设计的首要任务时。

　　向800 V汽车的转变是高压WBG电力电子设备时代已经到来的另一个迹象，在这里，SiC半导体的作用对于高压电动汽车电池和充电器至关重要。

　　显然，在新能源汽车大热的当下，SiC已经成为国内外汽车产业布局的重点，不论是合作开发还是自主研发，均将SiC推向了技术浪潮的巅峰。相对于硅基器件，SiC功率半导体在高工艺、高性能与成本间的平衡，将成为SiC功率器件真正大规模落地的关键核心点。随着产业化进程的加速和成本的不断下降，整体产业也正在步上高速增长的快车道。

　　SiC的器件，无论是单管还是模块，都已经在新能源汽车的电驱、OBC、DC-DC等部分广泛使用。随着未来新能源车进一步取代燃油车,新能源车对SiC的需求会急剧增加，这对于整个SiC的供应链是个很大的挑战。

　　新能源车对SiC器件的要求，除了需要满足最基本的AECQ-101车规的可靠性认证，客户设计的效率以及相关的余量要求外，优化栅氧化层设计保证器件栅氧化层可靠性也至关重要；对于单管的应用来说，提供更小型化的封装的产品满足客户进一步提升功率密度的需求也很重要。

审核编辑：刘清