電動(dòng)汽車 (EV) 電池系統(tǒng)從 400V 到 800V 的轉(zhuǎn)變使碳化硅 (SiC) 半導(dǎo)體在牽引逆變器、車載充電器 (OBC) 和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器中脫穎而出。根據(jù)市場(chǎng)研究公司IDTechEx的數(shù)據(jù)，在從350-400 V到800 V的動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變中，有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器至關(guān)重要：更高的直流快速充電(DCFC)功率水平，如350 kW和驅(qū)動(dòng)循環(huán)效率的提高。

　　然而，雖然DCFC尚未廣泛使用，但提高行駛循環(huán)效率對(duì)于減少電動(dòng)汽車的功率損耗和縮小高壓電纜尺寸至關(guān)重要。特別是，使用SiC MOSFET，它可以帶來5-10%的效率增益，這可以縮小昂貴的電池尺寸，節(jié)省成本并改善車輛的續(xù)航里程。驅(qū)動(dòng)循環(huán)效率的潛在領(lǐng)域包括電池化學(xué)、每輛車的高壓電纜減少以及改進(jìn)的電機(jī)設(shè)計(jì)。

　　圖1 SiC等寬帶隙(WBG)材料的出現(xiàn)將改變電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功率密度、能源效率和封裝。源： IDTechEx

　　許多汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商正在采用 800 V 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更快的充電速度并幫助減輕電動(dòng)汽車重量。800 V 傳動(dòng)系統(tǒng)是當(dāng)今 400 V 系統(tǒng)的兩倍，可將充電時(shí)間縮短一半。以現(xiàn)代Ioniq5和起亞EV6為例，它們可以部署200千瓦，并在18分鐘內(nèi)從10%充電到80%。因此，800 V 電動(dòng)汽車將通過實(shí)現(xiàn)更快的充電時(shí)間來減少里程焦慮。

　　然而，IDTechEx 新聞稿指出，電動(dòng)汽車向 800 V 的轉(zhuǎn)變喜憂參半。Lucid Air 是首款量產(chǎn)的 900 V 電動(dòng)汽車，在設(shè)定了 20，000 輛汽車的初始目標(biāo)后，于 2022 年售出約 7，000 輛汽車。同樣，保時(shí)捷的 Taycan 銷量在 2022 年有所下降。在這兩種情況下，零件短缺和供應(yīng)鏈困境(如俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)導(dǎo)致的線束短缺)都與商業(yè)陷阱廣泛相關(guān)。

　　另一方面，現(xiàn)代的 800-V 汽車——IONIQ 5 和起亞 EV6——在 2022 年的銷量翻了一番，一年內(nèi)售出約 70，000 輛，同時(shí)將電動(dòng)汽車從豪華車市場(chǎng)帶入主流。值得一提的是，現(xiàn)代汽車在2022年實(shí)現(xiàn)了碳化硅供應(yīng)鏈的多樣化，加強(qiáng)了與英飛凌和Vitesco的現(xiàn)有關(guān)系，并與安森美和意法半導(dǎo)體簽署了新協(xié)議。

　　數(shù)字 2 與其芯片尺寸相關(guān)的額定電壓較高的SiC器件在電動(dòng)汽車應(yīng)用和快速充電的電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施中迅速獲得關(guān)注。源： 意法半導(dǎo)體

　　現(xiàn)代電動(dòng)汽車的成功，與汽車制造商加強(qiáng)碳化硅相關(guān)供應(yīng)鏈的努力相結(jié)合，表明WBG技術(shù)在未來800伏汽車中的關(guān)鍵作用。特別是當(dāng)驅(qū)動(dòng)循環(huán)效率成為以功率密度、能源效率和可靠性屬性為中心的動(dòng)力總成設(shè)計(jì)的首要任務(wù)時(shí)。

　　向 800 V 汽車的轉(zhuǎn)變是高壓 WBG 電力電子設(shè)備時(shí)代已經(jīng)到來的另一個(gè)跡象，在這里，SiC 半導(dǎo)體的作用對(duì)于高壓電動(dòng)汽車電池和充電器至關(guān)重要。