比亞迪 · 超級e平臺 · 技術(shù)方案的全面揭秘 | 第二曲：1500V SiC功率半導(dǎo)體的秘密

以下內(nèi)容發(fā)表在「SysPro系統(tǒng)工程智庫」知識星球-

關(guān)于最新比亞迪超級e平臺的技術(shù)方案深度揭秘，共四部分- 文字原創(chuàng)，素材來源：比亞迪, Danfoss, Boschman等廠商信息- 本篇為知識星球節(jié)選，完整版報告與解讀在知識星球發(fā)布- 2020-2024，1000+國內(nèi)外動力系統(tǒng)峰會報告與解析正在進(jìn)行，歡迎學(xué)習(xí)交流

導(dǎo)語：比亞迪，在2025年3月17日發(fā)布了其新一代純電技術(shù)平臺——超級e平臺，以全域千伏高壓架構(gòu)、3萬轉(zhuǎn)電機、1500V SiC功率半導(dǎo)體、兆瓦閃充、先進(jìn)智能熱管理多項全球首創(chuàng)技術(shù)徹底革新了電動車的充電效率、動力性能和兼容性。這一平臺不僅解決了長期困擾用戶的“充電焦慮”，更將其動力性推向了新高度，同時兼顧了經(jīng)濟(jì)性與拓展性。
在第一曲終，我們對超級e平臺關(guān)鍵技術(shù)特征進(jìn)行了總覽，今天我們聚焦于其1500V SiC功率半導(dǎo)體，深入剖析其核心芯片與封裝技術(shù)，從技術(shù)發(fā)展背景、創(chuàng)新細(xì)節(jié)、性能優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)影響及未來展望等多個維度展開聊聊，以揭示：該技術(shù)如何突破行業(yè)瓶頸，技術(shù)優(yōu)勢和瓶頸在什么地方？

目錄

第一曲：一張圖看懂最新比亞迪 · 超級e純電平臺（已發(fā)布）第二曲：電驅(qū)動技術(shù)深度解析

1. 從800V到1500V的躍遷

1.1 傳統(tǒng)電動車電壓平臺現(xiàn)狀

1.2 高壓架構(gòu)成為發(fā)展關(guān)鍵

1.4 比亞迪的破局思路

2. 超級e平臺 · 1500V SiC技術(shù)的創(chuàng)新細(xì)節(jié)

2.1 封裝架構(gòu)

2.2 雙面銀燒結(jié)工藝(知識星球發(fā)布)

2.3 高溫封裝技術(shù)(知識星球發(fā)布)

2.4 芯片布局(知識星球發(fā)布)

2.5 焊接工藝(知識星球發(fā)布)

2.6 車規(guī)級驗證體系(知識星球發(fā)布)

2.6.1 極限環(huán)境測試

2.6.2 動態(tài)負(fù)載模擬

2.7 供應(yīng)鏈自主化(知識星球發(fā)布)

3. 1500V SiC技術(shù)，如何重新定義電動車的效率與動力？(知識星球發(fā)布)

3.1 核心參數(shù)對比(知識星球發(fā)布)

3.2 賦能兆瓦級快充與高轉(zhuǎn)速電機(知識星球發(fā)布)

3.2.1 兆瓦閃充

3.2.2 30000轉(zhuǎn)電機

4. 結(jié)語
第三曲：1500V SiC功率半導(dǎo)體的深度解析第四曲：30000轉(zhuǎn)電機平衡轉(zhuǎn)速與可靠性的奧秘何在？

01

從800V到1500V的躍遷

1.1 傳統(tǒng)電動車電壓平臺現(xiàn)狀

傳統(tǒng)電動車受限于電壓平臺與功率器件的性能，普遍采用400 - 800V架構(gòu)。這種架構(gòu)在電動車發(fā)展初期能夠滿足基本需求，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和用戶對電動車性能要求的提高，其局限性逐漸顯現(xiàn)。在較低的電壓平臺下，電動車的充電速度、系統(tǒng)效率以及電機性能等方面都受到了不同程度的制約。

1.2 高壓架構(gòu)成為發(fā)展關(guān)鍵

隨著大功率快充需求的激增，高壓架構(gòu)成為了解決效率與充電速度的關(guān)鍵路徑。高壓架構(gòu)能夠降低電流，減少線路損耗，提高充電功率，從而提升充電速度和系統(tǒng)效率。比亞迪早在2011年便敏銳地捕捉到了這一發(fā)展趨勢，率先于商用車領(lǐng)域推出800V高壓系統(tǒng)，并在2021年首次將該技術(shù)下放至乘用車，如漢EV。這一舉措不僅提升了比亞迪電動車的競爭力，也為行業(yè)樹立了標(biāo)桿。

1.3 行業(yè)痛點

隨著近幾年電動汽車的發(fā)展，800V架構(gòu)系統(tǒng)已成為普遍配置，但仍存在不少痛點問題亟待解決，主要有:

充電速度瓶頸：普通800V系統(tǒng)的充電功率集中于300 - 500kW，受制于功率器件的耐壓與散熱能力，充電速度難以進(jìn)一步提升。在實際使用中，用戶往往需要花費較長時間等待充電，這嚴(yán)重影響了電動車的使用體驗。

系統(tǒng)效率損耗：升壓模塊的存在導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換效率下降。在電動車行駛過程中，升壓模塊需要不斷工作，將電池電壓升高到驅(qū)動系統(tǒng)所需的電壓，這一過程會產(chǎn)生一定的能量損耗，降低了電動車的續(xù)航里程。

電機性能天花板：驅(qū)動系統(tǒng)高壓兼容性不足，限制了電機轉(zhuǎn)速與功率密度。較低的電壓平臺使得電機的性能無法得到充分發(fā)揮，影響了電動車的動力性能和加速性能。

面對上述問題，比亞迪是如何解決的呢？

1.4 比亞迪的破局思路

在超級e平臺中，比亞迪選擇以“全域千伏高壓架構(gòu)”為基礎(chǔ)，將電池、電機、電控、充電系統(tǒng)全面升級至1000V，并基于此將SiC功率芯片耐壓能力拉升至1500V。這一創(chuàng)新舉措徹底消除了升壓模塊的必要性，減少了能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，直接使系統(tǒng)效率提升5%以上。通過全域千伏高壓架構(gòu)，比亞迪打破了傳統(tǒng)電壓平臺的限制，為電動車性能的提升開辟了新的道路。

在1500V SiC的加持下，超級e平臺實現(xiàn)了：

單電機功率580kW：功率密度達(dá)16.4kW/kg，超越傳統(tǒng)V12發(fā)動機性能，同時降低重量和體積

全域高效區(qū)設(shè)計：電機高效區(qū)（效率＞90%）覆蓋90%以上工況，，實現(xiàn)全速域效率最優(yōu)

全球首款量產(chǎn)3萬轉(zhuǎn)電機：最高轉(zhuǎn)速達(dá)30511rpm，遠(yuǎn)超行業(yè)主流的2萬轉(zhuǎn)水平

那么，這一1500V SiC功率半導(dǎo)體究竟長什么樣子呢？又有怎樣的技術(shù)細(xì)節(jié)呢？

02

超級e平臺 · 1500V SiC技術(shù)的創(chuàng)新細(xì)節(jié)

(知識星球發(fā)布)

2.1 封裝結(jié)構(gòu)

下圖是發(fā)布會上關(guān)于超級e平臺 · 1500V SiC功率模塊的封裝結(jié)構(gòu)，可以看出：

為了充分發(fā)揮1500V碳化硅芯片的性能優(yōu)勢，比亞迪對功率模塊進(jìn)行了革命性升級，首次采用了半橋DCM（Double Contact Module）封裝架構(gòu)。這一轉(zhuǎn)變，標(biāo)志著比亞迪高壓功率模塊的集成方式，從HPD的封裝變更為了半橋模塊的集成。

圖片來源：BYD

從外部結(jié)構(gòu)來看，這一封裝，與Danfoss DCM1000半橋很是類似，其特點可以簡單概括為以下幾點：

封裝設(shè)計：三端子布局（兩正一負(fù)）與低電感DC電容設(shè)計

冷卻設(shè)計：采用直接冷卻技術(shù)（ShowerPower 3D），基板集成三個冷卻通道，實現(xiàn)均勻溫度分布，提升散熱效率，并增強機械穩(wěn)定性

高可靠性技術(shù)：運用Danfoss Bond Buffer (DBB)技術(shù)，提升電流承載能力和熱循環(huán)壽命，確保芯片溫度穩(wěn)定在安全范圍內(nèi)；采用環(huán)氧樹脂轉(zhuǎn)移模塑封裝，確保高壓環(huán)境下的密封可靠性

材料與工藝靈活性：模塊兼容多種半導(dǎo)體材料（硅、碳化硅及混合芯片），支持不同供應(yīng)商產(chǎn)品，具有電壓和電流的可擴(kuò)展性，適用于不同功率等級的牽引逆變器設(shè)計

性能優(yōu)化：低換流電感設(shè)計，適合高頻開關(guān)應(yīng)用，提升效率；高效能驗證，輸出功率高，效率高，留有瞬態(tài)過載余量

集成化應(yīng)用支持：預(yù)置驅(qū)動電路、傳感器接口和低電感DC電容組，簡化測試驗證流程，加快設(shè)計周期

以下內(nèi)容發(fā)表在「SysPro系統(tǒng)工程智庫」知識星球2.2 雙面銀燒結(jié)工藝
(知識星球發(fā)布)...

2.3 高溫封裝技術(shù)
(知識星球發(fā)布)...

2.4 芯片布局
(知識星球發(fā)布)...

2.5 焊接工藝
(知識星球發(fā)布)...

2.6 車規(guī)級驗證體系
(知識星球發(fā)布)2.6.1 極限環(huán)境測試...2.6.2 動態(tài)負(fù)載模擬...

2.7 供應(yīng)鏈自主化(知識星球發(fā)布)...

3. 1500V SiC技術(shù)，如何重新定義電動車的效率與動力？
(知識星球發(fā)布)3.1 核心參數(shù)對比...3.2 賦能兆瓦級快充與高轉(zhuǎn)速電機...3.2.1 兆瓦閃充...3.2.2 30000轉(zhuǎn)電機...

04

結(jié)語

到此，關(guān)于比亞迪超級e平臺 1500V SiC功率半導(dǎo)體的介紹基本結(jié)束，我們總結(jié)下：

比亞迪通過1500V SiC技術(shù)重新定義了電動車效率與動力。傳統(tǒng)電動車受限于電壓平臺，而比亞迪的超級e平臺采用全域千伏高壓架構(gòu)，將電池、電機等系統(tǒng)升級至1000V，SiC功率芯片耐壓提至1500V，提升了系統(tǒng)效率，降低了能量損耗。

其創(chuàng)新細(xì)節(jié)包括半橋DCM封裝架構(gòu)、雙面銀燒結(jié)工藝、高溫封裝技術(shù)等，還通過優(yōu)化芯片布局、焊接工藝，及嚴(yán)格的車規(guī)級驗證，確保性能和可靠性。此外，比亞迪實現(xiàn)供應(yīng)鏈自主化，降低對外部依賴。該技術(shù)使電動車充電更快、動力更強，如支持兆瓦閃充和30000轉(zhuǎn)電機。

其實，整理這篇文章的過程中還衍伸出很多的疑問和技術(shù)細(xì)節(jié)問題，這些內(nèi)容我們會在后續(xù)的文章中進(jìn)行專題說明。感謝你的閱讀，希望有所幫助！