導讀：最近功率電子比較熱門，我這邊把幾份材料的一些觀點梳理一下。2022年是中國碳化硅使用的很重要的一個年份，主要是目前800V系統帶來了很多變化，具體從各個層面到底有哪些差異，我想根據梳理材料來和大家探討。
我們首先來說IGBT，其實在電動汽車領域特別要感謝英飛凌，在歐洲汽車企業沒進來之前，日產、本田和豐田都是圍繞自己的技術開發逆變器，而且把IGBT的冷卻和迭代技術作為核心；特斯拉在導入SIC以前，也是使用單管IGBT來做大功率驅動，在英飛凌做了標準封裝6in1的IGBT以后，極大降低了逆變器的開發難度。
▲圖1.IGBT的幾種用法
在面向大功率的逆變器設計中，特斯拉的工程師采用了分立式單管并聯、內置單管散熱和冷卻技術和功率疊層母排技術，使得這玩意功率提高了，但是組裝工藝相當復雜。
▲圖2.特斯拉單管IGBT的設計
所以在迭代中，特斯拉是第一個在400V的產品里直接迭代成了SiC。按照Cree給出來的數據參考，如下圖所示：
功率密度和效率：
▲圖3.如果把SiC和IGBT按功率和電流密度來比較
當然從逆變器本身的效能來看，主要根據參數規格來對標：
▲表1.電機、逆變器和整車參數的對比
也就是說400VSiC帶來的效能，后續很多的車輛才趕上，類似Lucid Air這種車也能實現較高的Mile/kWh。
▲圖4.整車的能效按照時間概覽
下圖是動態特性，在跑UDDS和HWFET兩種不同工況的狀態下，逆變器效率的對比，從這里看還是有一個動態的差異，從4%-7%的差別。
備注：這個數據是FEV來做的，使用了抽象化的數據來進行對比。
▲圖5.SiC和硅基IGBT的效率差異
也就是說，在仿真層面和實際測試是能對照，確實存在很大的效率差異。
▲圖6.SiC福特的對比
從這個意義上來說，2%在充電層面，6%在運行層面，兩個系統效率差異在8%——這對于同等大電池，特別是100-120kWh的快充電池，按照8%的效能來算，可以加權得到8-10kWh的電池凈收益；如果按照0.8元/Wh，對應大概在6400-8000元。
長遠來說，不光是成本的收益，大容量電池想要達到高續航和高效能，必然首先需要SiC的支撐。
▲圖7.碳化硅的效率差異
小結：我是覺得碳化硅的效率差異，雖然不大，但是在大容量電池上面有很明顯的提升，接下來我們有空關注下SiC模組的封裝。
來源：汽車電子設計 作者：朱玉龍
