理想口中的“5G补能时代”比小鹏S4超充技术更凶猛

800V，5C，9分30秒，400公里。

这一系列数据是理想的最新成绩单。官方来说，基于800V高压纯电平台和5C电池，纯电动车型可以达到500kW以上的峰值充电功率，9分30秒的充电寿命可以达到400公里。与2C纯电动车型相比，整体时间缩短了50%。

这样的充电速度，恐怕手机厂商听了会沉默。以单一爆款ONE走向世界的理想，先后推出了L9、L8、L7娃娃系列，现在正从增程杀向纯电市场。最好的出场方式就是拿出一套杀手锏。

也许可以认为，理想口中的“5G补能时代”比小鹏S4超充技术更凶猛。

 图片来源：理想汽车

碳化硅的亮点时刻

在之前的文章《冬至，800V SiC能带来新能源汽车的春天吗？”中提到，近年来，随着新能源汽车产业的快速发展，新旧问题不断出现。例如，里程仍然是新能源车主焦虑的主要原因，而能源补充效率就像一种催化剂。较低的能源补充效率严重影响了电动汽车的使用体验。

归根结底，把大电池塞进车里并不是最好的解决办法。正因为如此，碳化硅已经成为这一领域的明星。

2019年，特斯拉Model 3率先在主逆变器中应用碳化硅功率模块，碳化硅开始“上车”之旅。同年，保时捷Taycan加入800V SiC阵营。

到2021年，现代IONIQ 5、起亚EV6、捷尼赛思GV60都是800V SiC MOSFET。与此同时，通用汽车的奥特能平台宣布将使用碳化硅技术，美国Lucid旗舰车型 据报道，Air还将使用碳化硅功率模块。

不难发现，碳化硅正在加速上车。截至去年，小鹏、极狐、比亚迪等品牌也加入了这个阵营。2023年，仰望和理想宣布进入800V快速充电市场，再次点燃了碳化硅市场的热度。

其中，理想的自主研发了800V高压平台和5C电池，推出了以四电机独立驱动为核心的动力系统——易四方平台。据悉，易四方平台全系列车型标配碳化硅电控，最高效率可达99.5%。

 图片来源：比亚迪

不久之后，将会有更多的汽车品牌加入800V Sic阵营。去年10月，捷豹路虎宣布，下一代电动汽车的逆变器将使用碳化硅设备来管理从电池到电机的电力传输。今年1月，梅赛德斯-奔驰证实，碳化硅设备将在未来使用。

毫无疑问，这是碳化硅的高光时代，当之无愧。

从市场上看，SiC功率器件的前两大应用包括电动汽车和可再生能源。2022年，SiC功率器件市场产值分别达到10.9亿美元和2.1亿美元，约占SiC功率器件市场总产值的67.4%和13.1%。预计到2025年，汽车SiC市场规模将上升至39.82亿美元 。

800V高压平台在整个纯电汽车碳化硅市场的份额将超过10%。

图片来源：TrendForce

电车最大的发展窗口？

既然都是800V，用碳化硅有什么区别？

简单地说，当电池容量相同时，碳化硅可以延长电池寿命；或者使用更小的电池，可以达到相同的里程，从而降低系统成本。

毫厘机电在“2023碳化硅功率器件应用与测试技术会议”上提取了一组对比数据。在峰值功率方面，硅基IGBT模块可达560KW，而碳化硅可达800KW；在峰值效率方面，IGBT可达98%，碳化硅可达99.5%。 

同时，在相同的条件下，800V SiC功率设备的开关和导通损耗可以更低。例如，当设备的开关频率从10kHz增加到40kHz时，碳化硅的损耗相对有限，硅基IGBT的损耗可能会增加近3倍，这将直接影响功率设备的效率。 

因此，越来越多的汽车公司从碳化硅开始，寻找增加耐久性的解决方案。

 图片来源：汇川联合动力：汇川联合动力 

此外，功率设备经常面临高热通量的问题。如果管理不当，可能会导致系统过热，甚至影响性能和可靠性。这就是为什么只要提到碳化硅，就有必要谈论热阻。

根据芯聚能半导体，国内外碳化硅制造商可以实现90W/(mK)个别制造商可以提供130W/(mK)高导热性基板。正如前面所说，随着电动汽车渗透率的不断提高，碳化硅必将继续通过这一热潮抢占市场份额。

到目前为止，碳化硅在车载逆变器(电控)中、DC-DC、车载充电器（OBC）应用于充电桩等领域。从电驱动的发展趋势来看，高功率密度和高效率是核心指标，其次是系统集成、小型化和轻量化。

其中，电气控制的效率主要取决于碳化硅功率装置。

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在这种情况下，特斯拉为什么要放弃？

特斯拉在3月份举行的“投资者日”上宣布，它发现了一种可以减少75的方法％碳化硅设备的用量不会损害汽车的性能和效率。简而言之，碳化硅很好，但毕竟价格太贵，很难扩大供应。

 图片来源：特斯拉

因此，一些分析人士指出，硅和碳化硅的混合模块很可能会被越来越多地使用。例如，硅基IGBT用于低端车型；在性价比高的中端车型中，配备IGBT和碳化硅的混合器符合高效低成本的要求；在高端车型中，采用碳化硅功率模块实现最佳性能。

同时，混合器件的方案也可以与400V兼容、根据市场需求灵活配置800V平台。

安森美（onsemi）中国汽车市场技术负责人吴彤认为，自行车碳化硅的价值虽然降低了(混合模块方案)，但碳化硅的使用会大幅增加，未来15万元以上的车型可能会使用碳化硅。800V高压系统基本上100%使用碳化硅。

换句话说，硅基IGBT很可能与碳化硅MOSFET长期共存。就像一个产品系列一样，有不同的价格范围、相应的目标市场和消费者群体。碳化硅的价格不会无限降低，但成本问题迫切需要解决。

根据无锡芯动半导体的估计，到2025年，400V平台碳化硅设备的成本将降至硅设备的2.5～3倍；在2027年，碳化硅器件价格将进一步下降到硅设备的两倍左右。800V碳化硅的价格下降比例低于400V平台，但总体而言，价格差距将继续缩小。

这注定是一场持久战。

对于电动汽车行业来说，碳化硅是提高效率的好东西，是800V的最佳合作伙伴；纵观整个碳化硅行业，汽车市场是一个不容错过的出路。即使对于碳化硅从业者来说，“汽车赢得世界”。

因此，在中国半导体战略规划部总经理王辉看来，如果碳化硅企业没有抓住汽车行业变革的爆炸性窗口期，碳化硅可能无法继续下去。因此，这更像是国产动力器件的生存战和超车赛。

写在最后

今年以来，以ChatGPT为代表的人工智能大模型迅速崛起，计算能力缺口一度成为这个时代最紧张的代名词。业内人士坦言， “云服务器的能耗变得非常可怕”。不可观，可怕。正因为如此，碳化硅的需求在电力转化效率方面得到了行业的认可。可以说，碳化硅不仅仅是加速器在新能源汽车工业中的潜力仍在等待发展。

从长远来看，以碳化硅为代表的第三代半导体被认为是中国超车的绝佳机会。与海外相比，国内研发过程差距不大，从应用的角度来看，汽车行业的变化可能会创造一个弯道超车的机会。