近期,“行家說(shuō)三代半”發(fā)現(xiàn)理想汽車(chē)、東風(fēng)汽車(chē)及芯聯(lián)集成都發(fā)布了最新的SiC模塊技術(shù),理想汽車(chē)是無(wú)端子碳化硅模塊,東風(fēng)汽車(chē)和芯聯(lián)集成則是用于千伏級(jí)別母線(xiàn)電壓的碳化硅模塊,三者各具亮點(diǎn):
理想汽車(chē):
發(fā)布自研高壓碳化硅功率模塊
6月13日,理想汽車(chē)首次公開(kāi)發(fā)布了新一代電驅(qū)動(dòng)核心技術(shù)——自研高壓碳化硅功率模塊LPM(Li Power Module)。
理想汽車(chē)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部門(mén)電力電子高級(jí)總監(jiān)袁寶成透露,這款產(chǎn)品歷時(shí)3年半完成了從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的全過(guò)程,即將在下個(gè)月搭載于理想汽車(chē)新一代純電車(chē)型理想i8中首發(fā)上市,并且未來(lái)會(huì)陸續(xù)搭載在所有理想純電車(chē)型上。
據(jù)了解,理想汽車(chē)這款自研SiC模塊,從續(xù)航里程和車(chē)內(nèi)空間入手,進(jìn)一步提升了純電車(chē)型的使用體驗(yàn):
續(xù)航里程增加
袁寶成表示,理想i8采用SiC功率模塊,相對(duì)IGBT模塊增加6%續(xù)航,也就是約40公里。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)組合,理想汽車(chē)自研SiC功率模塊可以把續(xù)航再提升1%,以理想i8為例,續(xù)航就又增加了大概7公里。
這得益于理想實(shí)現(xiàn)了電控系統(tǒng)的全棧自研自產(chǎn),從系統(tǒng)的角度進(jìn)行全局設(shè)計(jì)和優(yōu)化。通過(guò)半橋內(nèi)部的優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)、無(wú)端子高壓連接、高精度AMB直接激光焊,以及母排的三維空間疊層和走向設(shè)計(jì)等等一系列技術(shù)組合,顯著縮小了電流回路“兜圈子”的面積,從而將整個(gè)系統(tǒng)的隱形摩擦力優(yōu)化到約10nH,比行業(yè)典型水平降低了50%。
通過(guò)以上模塊工藝優(yōu)化,可以讓電能更少地消耗在“內(nèi)耗”上,更多地轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)里程,從而提高續(xù)航里程。
模塊體積縮小
據(jù)了解,理想汽車(chē)在自研SiC模塊上,做了一個(gè)巨大改動(dòng):徹底拋棄了外露的傳統(tǒng)功率端子和螺栓連接方式,轉(zhuǎn)而采用了更精巧的內(nèi)部開(kāi)窗設(shè)計(jì)——直接在模塊本體上直接開(kāi)出窗口,讓大電容和銅排可以直接“對(duì)號(hào)入座”。
這樣一來(lái),理想SiC模塊與市場(chǎng)常見(jiàn)的半橋模塊相比“占地面積”直接減半,模塊Y方向尺寸減少了40mm。
保障質(zhì)量一致性
袁寶成透露,為確保每一顆SiC模塊的高質(zhì)量交付,理想汽車(chē)在開(kāi)發(fā)階段即采用遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試驗(yàn)證體系,同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中引入了多項(xiàng)先進(jìn)的視覺(jué)與電氣檢測(cè)技術(shù)、高等級(jí)潔凈度控制措施,以及從芯片到模塊的不同測(cè)試和老化篩選手段。此外,他們還通過(guò)高度自動(dòng)化生產(chǎn),有效保障了大規(guī)模制造的質(zhì)量一致性。
他進(jìn)一步表示,目前理想汽車(chē)已在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域持續(xù)投入多年,具備了從功率半導(dǎo)體到整車(chē)、從設(shè)計(jì)到制造的全鏈條能力。未來(lái),他們也將在SiC功率模塊等純電核心技術(shù)上持續(xù)耕耘。
東風(fēng)汽車(chē)、智新半導(dǎo)體:
1700V SiC模塊正式下線(xiàn)
6月18日,由東風(fēng)汽車(chē)與株洲中車(chē)合作成立的智新半導(dǎo)體在官微宣布,他們首批1700V SiC MOSFET模塊正式下線(xiàn),標(biāo)志著該項(xiàng)目取得重大階段性成果,為后續(xù)批量裝車(chē)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
據(jù)了解,智新半導(dǎo)體的1700V電壓等級(jí)SiC模塊尤其契合1200V平臺(tái)主驅(qū)逆變器的需求,可用于高性能高端越野車(chē)、電動(dòng)卡車(chē)、電動(dòng)礦車(chē)的三相逆變器、OBC模塊、兆瓦級(jí)超級(jí)充電樁等場(chǎng)景:
采用經(jīng)典HPD封裝形式,耐壓直接提升至1700V,且保持模塊尺寸基本不變;
采用平面型封裝與芯片間隔排布,降低寄生電感≤10nH;
導(dǎo)通損耗:3mΩ以內(nèi)阻抗,相比IGBT降低50%導(dǎo)通損耗@1200V/400A;
電控效率:相比1700V Si IGBT效率96%,1700V SiC MOSFET效率可達(dá)99%,有3%以上的客戶(hù)性能提升;
充電時(shí)間:相比1200V模塊,1700V模塊可再次降低充電時(shí)間20%,相比750V平臺(tái),1700V平臺(tái)可降低充電時(shí)間75%。
今年3月,智新半導(dǎo)體有限公司制造部副部長(zhǎng)吳應(yīng)秋接受媒體采訪(fǎng)時(shí)透露,公司兩條全自動(dòng)產(chǎn)線(xiàn)24小時(shí)滿(mǎn)產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn),2024年產(chǎn)能達(dá)70萬(wàn)只,2025年訂單量已經(jīng)翻倍。作為東風(fēng)新能源動(dòng)力總成自主技術(shù)主陣地,智新科技生產(chǎn)的電驅(qū)動(dòng)總成、IGBT模塊等產(chǎn)品,已累計(jì)為近百萬(wàn)輛新能源汽車(chē)裝上自主“大腦”。值得注意的是,今年年初東風(fēng)汽車(chē)也在官微透露,智新半導(dǎo)體的第二條生產(chǎn)線(xiàn)于2024年4月投用,兼容生產(chǎn)400V硅基IGBT模塊和800V碳化硅模塊,產(chǎn)線(xiàn)的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%,后續(xù)他們還將適時(shí)投建第三條產(chǎn)線(xiàn),以滿(mǎn)足客戶(hù)持續(xù)增長(zhǎng)的需求。
芯聯(lián)集成:
推出1500V SiC MOS灌膠模組
6月16日,芯聯(lián)集成在官微透露,隨著電動(dòng)汽車(chē)架構(gòu)加速?gòu)?00V向1000V演進(jìn),他們推出了1500V SiC MOS 灌膠模組系列產(chǎn)品,以適應(yīng)對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體的更高要求。
據(jù)悉,該模組系列產(chǎn)品搭載芯聯(lián)集成已成熟量產(chǎn)的G1.7代系 SiC MOS芯片,采用直接水冷散熱的高功率灌膠的封裝形式可滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)芯片高效率、高電壓以及低成本的需求。值得關(guān)注的是,芯聯(lián)集成的SiC MOS芯片及模組在新能源汽車(chē)主驅(qū)系統(tǒng)上的出貨量上已穩(wěn)居亞洲市場(chǎng)前列,SiC MOS芯片及模組已全面覆蓋650~3300V SiC工藝平臺(tái)。
2024年,芯聯(lián)集成已實(shí)現(xiàn)碳化硅收入超10億元,同比增長(zhǎng)超100%,實(shí)現(xiàn)中國(guó)首條、全球第二條8英寸SiC工程批通線(xiàn)。他們預(yù)計(jì)2025年下半年可量產(chǎn)8英寸SiC芯片及模組,將給客戶(hù)帶來(lái)更具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。