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800V 碳化硅逆变器实现量产,何时才能普及?

2019/09/19
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阅读需 11 分钟
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前几日法兰克福车展上,德尔福宣布成为业内首家实现 800 V 碳化硅(SiC逆变器量产的公司,这个事情代表着几个有趣的地方。目前 800V 系统比较贵,Taycan 的系统出来以后,代表着很多的企业都要尝试去做一做,但是根据目前的成本估计,SiC 的模块是传统的 Si 的 IGBT 模块的 2-4 倍,一般车企用不起

德尔福发布的 800V 逆变器

 

保时捷发布的 800V 轴驱动

1)量产的 800V 对德尔福的意义
与一家全球领先的整车厂八年共 27 亿美元的量产项目(从 2022 年开始),折算下来是每年 3.375 亿美金,按照每年 48 亿美金来估算,约占 7%

从德尔福拆分 Aptiv 之后,德尔福的业务这块主要包含动力总成、售后和电力电子,今年上半年德尔福营收达 23 亿美元,同比下降 10%;营业利润 1.11 亿美元,营业利润率为 4.9%。在功率电子方面的突破,对于 Delphi 来说很重要

在中美两块主要的市场,德尔福的营收下降不少,目前德尔福动力总成一半左右的营收在欧洲

 

按照目前的客户历史状态评估,德尔福的三家客户,奔驰、宝马和 Volvo 都是有可能的

2)Viper 技术
德尔福在逆变器里面的核心技术是 Viper 的封装技术,高度集成了独特的双面冷却技术

在 DOE 的《650V SiC Integrated Power Module for Automotive Inverters 》项目报告里面,有关于这个内容的描述

在 Model 3 的电耗下降中,我们其实看到了基于 650V 的 SiC 驱动器对现有车辆的电耗还是有很大的提升的

• Designed to support 300 to 900Arms inverter phase currents  

Targeting 7-8mΩ RDSON  for 650V rated devices, 175°C Junction Temperature rated 

 Targeting 10-12mΩ RDSON  for 1200V rated devices, 175°C Junction Temperature 

 Ni: Au plated metal stack designed for top-side soldering or sintering  

 Eliminates wire bonds &Allows for Double Side Cooling 

而进一步追溯 Cree 的提升计划,目前在材料层面瓶颈还是存在的。

根据现有的信息查一下,在 8-10 万美金以上的纯电动超跑继续走下去的可能性很大,而面向消费者的 3 万美金的车辆,短期内不太可能。在 4-5 万美金的中端 BEV,SiC 器件可能只能在 400-450V 系统上,顾总这个规格写的还是有点道理,不过就是电压可能被限制在一定的范围,尽可能减少 PTC、电压缩机这些附件的成本。

小结:往源头来看,功率电子技术的革新在源头,目前 Cree 和英飞凌、ST 和德尔福合作,在车载领域谁家要做 800V 和 SiC 短期内都要和 Cree 合作,这是个很有意思的现象
 

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笔者 朱玉龙,一名汽车行业的工程师,2008年入行,做的是让人看不透的新能源汽车行业。我学的是测试和电路,从汽车电子硬件开始起步,现在在做子系统和产品方面的工作。汽车产业虽然已经被人视为夕阳产业,不过我相信未来衣食住行中的行,汽车仍是实现个人自由的不二工具,愿在汽车电子电气的工程方面耕耘和努力,更愿与同行和感兴趣的朋友分享见解。