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智己硬刚小米,一个参数引发的“暗战”,碳化硅到底重不重要?

车域无疆

25557 2024-04-10

新能源车市场的“内卷”,最直接的得益者就是消费者。不但有着越来越多的新车往市场上投放,这些新车的性价比也越来越高,而且很多新技术也伴随着这种“内卷”式的竞争,快速实现在新车型上的量产搭载和普及。譬如智驾技术、智能座舱技术、集中式的电子电器架构等等,而三电方面的技术更是不断推动新一代电动车的能耗下降、充电效率提高。

近日,上汽智己在新车L6发布会上,由于PPT标注失误,将小米SU7的前后电机双碳化硅(SiC) 模块,标注成了仅后电机,受到了小米官方的控诉和网络舆论的冲击。伴随着舆论的发酵,SiC技术也由此得到了大面积的普及。那么SiC技术到底有什么特别之处呢?为什么小米和智己都会这么在意它呢?它对消费者又有多大意义呢?今天我们就来简单聊聊它。

首先我们要搞清楚,小米和智己口中的IGBT 、 SiC到底是什么东西?

实际上,智己PPT里的SiC(碳化硅)和IGBT,都是简写,都是业内对某种特定的功率半导体器件的一种,而且都是简写。其实,IGBT是一种功率半导体器件,而SiC是一种材料,PPT中所描述的SiC,实际上指的是SiC-MOSFET,也就是使用了碳化硅材料的MOSFET器件,而里面所描述的IGBT,实际上是指Si-IGBT,也就是使用传统单晶硅材料的IGBT器件。电子电器专业相关背景的读者,应该会对这部分非常熟悉。

那么这些功率半导体器件又是用来干嘛的呢?对于电动车比较熟悉的朋友,应该会知道,汽车的动力电池包,用的其实是直流电(DC),简单来说就是电压的正负极不会改变的电压形式。但是驱动电动机的,则是交流电(AC),因此电池给电机供电的时候,是需要将直流电转换成交流电的,也就是所谓的AC/DC转换;相反在车辆行驶过程中的动能回收,则要需要将动能回收产生的交流电,换成能充入电池包的直流电,也就是DC/AC转换。

而在充电的场景里,如果你用的是家里的私桩充电,那么你所使用的将是电网中220V的交流电;而动力电池包是高压的直流电,车里的大部分低压用电器都是12V的直流电,所以这里就需要将交流电转换成直流电(DC/AC转换),以及不同电压的直流电之间的转换(DC/DC)。

由此可见,在电动车运行的过程中,需要不断的在交流电和直流电之间进行转换,而且不同电压的直流电之间也要进行相互转换。这一切都是通过极其复杂的“开关”式电路实现的。电动车的控制器里有大量的“开关”,通过这些“开关”高频的“开闭”动作,不停改变电路内部的电压和电流方向,来实现直流电和交流电之间的转换。而这里的“开关”,就是由这些功率半导体元器件来担当的。因此在车载充电器、充电桩、电机控制器等汽车的高压部件中,都有大量的功率半导体元器件,通过负载的一系列“开闭”控制操作来实现电路的控制功能。

目前电动车上主流的功率半导体元器件有三种:Si-IGBT(下面简写为IGBT)、Si-MOSFET、SiC-MOSFET 三种。其中IGBT兼有MOSFET 的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点,而且成本更低,在400V架构的电动车上普遍使用。但由于材料特性的受限,在更高电压的800V系统中,IGBT的导通损耗、开关损耗都有显著的上升,导致能耗下降。因此,在对功率密度、效率和高温稳定性要求都更高的800V系统中,SiC-MOSFET就几乎成为了标配。根据相关数据测算,与 使用Si-IGBT 相比,使用 SiC-MOSFET 可将 800 V 电压水平的系统效率提高多达 3%。

所以,智己在PPT中划出这部分,其实就是“暗示”,智己的电驱系统,在前后电机上都使用了SiC-MOSFET,效率更高、性能更好,同时成本更高;小米在前电机上使用IGBT,是为了成本考虑的简配行为,这种行为,背后蕴含了一种在汽车行业里非常典型的,拉踩对手以示自己的“性价比”更高的思路。而在PPT的数据标注错误的情况下,这无疑就是给小米制造了一次巨大的漏洞。所以,智己才遭到了小米不顾一切的反击。

但是,这样的争议,营销意义大于实际意义。

首先,使用何种材料、何种元器件,是要根据系统整体设计来决定的。事实上,使用碳化硅本身也是为了在800V中以成本更低、效率更高的方式实现整体电驱的性能指标,并不代表在任何系统里用碳化硅就一定是更好的选择。甚至于,一些400V系统的电耗,并不比800V系统的功耗表现差。而且在一些低功率车型上,使用碳化硅的系统效率提升并不明显,但是成本会抬升不少。

其次,随着未来技术的不断普及,SiC-MOSFET的成本迟早会不断下降,普及到更加廉价的车型上,并没有太多值得消费者追捧的高端价值在里面。如果消费者真想买到功耗更低,性能更好的车型,只需要关心最终落实的整车性能指标就可以了。对于这个问题,你又怎么看呢?欢迎关注“车域无疆”,在下方评论区留言,分享你的看法。

声明:本文由车市号作者撰写,仅代表个人观点,不代表网上车市。文中部分图片来源网络,感谢原作者。

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