全球首發(fā)上車！國(guó)產(chǎn)1500V SiC MOSFET！

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）比亞迪在最近的超級(jí)e平臺(tái)技術(shù)發(fā)布會(huì)上，推出了一系列的“王炸”技術(shù)，包括全域1000V高壓架構(gòu)、10C兆瓦閃充平臺(tái)、3萬轉(zhuǎn)580kW電機(jī)等。這些技術(shù)在1000V電壓平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車充電、動(dòng)力性能的全新體驗(yàn)，而支撐起這些體驗(yàn)的，是碳化硅功率芯片和功率模塊。

目前主流800V電壓架構(gòu)中，高壓部分的大功率用電設(shè)備，比如空調(diào)壓縮機(jī)、主驅(qū)逆變器等部分，需要用到1200V的SiC MOSFET。為了確保器件在電壓波動(dòng)或瞬態(tài)尖峰下的可靠性，一般需要選擇耐壓等級(jí)相比母線電壓更高的器件，以保證長(zhǎng)期運(yùn)行下的安全性。

所以比亞迪用上1000V電壓平臺(tái)，在功率器件方面也需要選擇耐壓值超過1200V的產(chǎn)品。針對(duì)1000V高壓系統(tǒng)及兆瓦閃充需求，比亞迪表示，依托集團(tuán)垂直整合優(yōu)勢(shì)，快速開發(fā)推出1500V大功率SiC芯片，解決了模塊耐壓瓶頸，這是汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域首次大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用的最高電壓等級(jí)SiC芯片。

過去電動(dòng)汽車上使用的SiC功率芯片，在400V平臺(tái)上一般會(huì)使用750V耐壓的器件，在800V平臺(tái)上一般會(huì)使用1200V器件。

而這次從比亞迪的描述中，似乎是使用了自研的1500V SiC MOSFET產(chǎn)品。實(shí)際上，作為一家車企，比亞迪是罕見地布局了SiC產(chǎn)業(yè)的全鏈條，從襯底、外延，設(shè)計(jì)到晶圓制造再到模塊封裝。

此前在比亞迪半導(dǎo)體的招股書中就有透露擬建設(shè)年產(chǎn)能24萬片的SiC晶圓產(chǎn)線。在SiC MOSFET產(chǎn)品上，比亞迪最早在2018年宣布成功研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，并在2020年底透露其SiC MOSFET產(chǎn)品已經(jīng)迭代至第三代，第四代正在開發(fā)中。

2024年6月，比亞迪品牌及公關(guān)處總經(jīng)理李云飛透露，比亞迪新建碳化硅工廠將成為行業(yè)最大的工廠，該工廠將會(huì)在2024年下半年投產(chǎn)，產(chǎn)能規(guī)模全球第一。這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)也與比亞迪發(fā)布全新的1000V電壓平臺(tái)相匹配了，以比亞迪年銷400萬輛的體量，確實(shí)需要相比以往更大的產(chǎn)能去支撐SiC功率器件的供應(yīng)。

SiC模塊同樣是比亞迪自研，據(jù)比亞迪介紹，其1500V SiC功率模塊有五大優(yōu)勢(shì)：

1.業(yè)內(nèi)首創(chuàng)：滿足高達(dá)1000V電壓平臺(tái)應(yīng)用，真正釋放了電機(jī)的潛能，開啟高效電力傳輸新紀(jì)元；
2.高效率、低損耗：5nH低雜散電感設(shè)計(jì)，相比傳統(tǒng)封裝可以降低30%動(dòng)態(tài)損耗，提升整車效率和續(xù)航能力；
3.長(zhǎng)壽命、高可靠性：采用耐高溫塑封材料及納米銀燒結(jié)工藝，實(shí)現(xiàn)了200℃工作結(jié)溫，功率循環(huán)壽命超越常規(guī)工藝3倍以上，讓芯片在各種極端工況下仍然能夠穩(wěn)定工作，為整車提供了堅(jiān)實(shí)的動(dòng)力保障；
4.耐振動(dòng)性能：遠(yuǎn)超目前可靠性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，隨機(jī)振動(dòng)特性曲線可超過14G，±XYZ六向加速度耐受能力完全滿足模塊側(cè)裝、倒裝等不同安裝方式，滿足應(yīng)用端多樣化、靈活性的配置需求，實(shí)現(xiàn)隨心所欲的功能部署與性能優(yōu)化；
5.小體積、輕量化：通過塑封模塊引線框架、底板一體成型注塑工藝，摒棄傳統(tǒng)灌封模塊外框設(shè)計(jì)，降低雜散電感的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)器件尺寸的顯著縮減，同輸出能力下相較傳統(tǒng)灌封模塊總體積減小28%，賦予應(yīng)用端更多設(shè)計(jì)空間，極大提升了系統(tǒng)的效率和可靠性。

從“天神之眼”智駕普及，到1000V電壓平臺(tái)的1500V SiC MOSFET大規(guī)模應(yīng)用，比亞迪的全產(chǎn)業(yè)鏈布局和規(guī)模優(yōu)勢(shì)，正在對(duì)整個(gè)汽車行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。