新能源轿车职业对轿车动力性的寻求从未停止。而电机操控器作为操控新能源轿车中心动力的大脑，一直是业界关注的要点。新能源轿车的中心动力体系是电机操控器上由硅原料（以下简称为Si）加工制造而成的IGBT半导体功率器材，可是由于资料约束，传统Si基功率器材在许多方面逐渐逼近甚至已到达其资料的本征极限。以碳化硅（以下简称为SiC）为代表的第三代半导体资料，正以其杰出的功能吸引着国际零部件供给商和新能源轿车职业的留意。


北汽新能源作为我国新能源轿车职业的领军企业，是国内最早整车搭载SiC资料操控器并进行量产的企业之一。日前，搭载第三代半导体SiC电机操控器的北汽新能源实车，在吐鲁番行将完结夏季高温实验，并在后续展开路程可靠性实验和冬天高寒可靠性实验，将SiC资料操控器在极端环境下的可靠性进一步的验证。

SiC操控器研发困难重重，北汽新能源提前布局直面应战


为了供给更好的产品给客户，北汽新能源在开发SiC电机操控器的路上直面应战。早在2018年，北汽新能源就开端了对SiC操控器的开发。经过全新一代主控芯片的使用、软件架构和代码执行功率的进一步优化，并根据SiC模块进行了包括驱动才能、短路保护在内的一系列驱动电路的深度优化规划，在2019年头即开发出了第一台完全自主开发的SiC电机操控器样机。现在，北汽新能源开发的SiC操控器开关频率已从开始的10kHz提高到25kHz，操控器功率到达220kW以上功率等级，在量产产品边界下，操控器到达了43kW/L以上的功率密度，最高功率从98.5%提高到99.2%，一起操控器具有多核运转、电源管理、自动短路、高压辅电等多种功能安全相关模块，为整车安全运转供给根底保障。


在整车技术上，仅搭载SiC操控器一项措施优化，整车NEDC功率就提高3个百分点。就操控器频率的提高所带来更为要害的技术打破——电机转速的提高而言，北汽新能源已开发出2万转以上的高极对数永磁电机，正在紧锣密鼓的测试中，估计未来搭载完整超高频使用SiC操控体系的整车NEDC功率至少可提高5%，整车减重10%以上，从而完结经济收益提高，到达既提高了整车收益性，又提高了整车归纳功能的使用方针。

众多巨子企业为之倾心，SiC将是PK的全新竞技场

SiC资料凭仗较Si资料相比具有3倍的禁带场强、10倍的临界击穿场强、2倍的电子饱和漂移速率和3倍的热导率等优势，具有更高频、高效、耐高压、耐高温等特色。新能源轿车的选择从Si资料转变到SiC资料，首要意图便是经过改变操控器的操控方法、温度、体积、功率等参数，提高整个体系的功率指标，从而进行整车体系优化，到达续航路程的提高或相同路程下的本钱优势。根据相关测试成果分析，选用SiC资料的操控器组件与Si基器材相比，操控器体积可以削减1/5，重量减轻35%，电力损耗从20%降低到5%，功率到达99%以上，整车续航路程提高5%以上，社会经济效益非常显着。


凭仗关于功能的明显提高，众多巨子企业纷纷加入了SiC资料研发的战场。职业巨子的科锐在2019年对外宣告，将投入10亿美元用以扩展SiC产能，在其公司总部建造一座选用最先进技术的自动化碳化硅产品超级工厂，估计于2024年全部完工。与此一起，博世轿车宣告将在2020年生产用于电动轿车的下一代节能芯片，争夺在未来三年内寻找到SiC产品的量产路径，这是博世133年历史上最大的一笔投资。作为第一家将SiC模块批量使用到电动轿车上的整车厂，特斯拉每年估计耗费50万片6寸SiC晶圆，ST已经无法满意其供给需求，特斯拉正在寻求其它等晶圆厂家为其供给充足稳定的货源。SiC资料操控器的前景迎来可预见的迸发期。


可是，SiC资料的优势也为它带来了相应的应战。从资料本钱上，SiC资料价格本钱偏高，导致产品无法大规模推行；在使用技术上，如何提高SiC操控器开关频率、增强驱动技术的高安全性、解决EMC与EMI（电磁兼容与搅扰）问题和降低SiC体系热损耗等都是SiC产品批量使用上需求战胜的困难。北汽新能源日前完结的夏季高温实验，未来行将展开的路程可靠性实验和冬天高寒可靠性实验，正是在战胜困难的征途上，不断的前行，只为用户带来更为畅快的驾驶体会。