9月19日晚,2024 款小鹏 G9 上市,新款 G9 依托扶摇架构,在标配智能驾驶和全域 800V 高压碳化硅平台基础上,搭载域控智能底盘的极致设计理念,让 G9 在智能、性能、电能“三能战略”上全面革新。去年老款 G9 刚上市时是国内首款基于 800V 碳化硅平台的量产车,新车也同样搭载 800V 高压碳化硅平台,可以在 10%-80% 的电量范围内仅用 20 分钟进行快速充电,最大峰值功率 315KW。为何小鹏 G9 的 800V 高压碳化硅平台能实现如此快速的充电续航?今天我们就来聊一聊采用碳化硅器件的 800V 高压平台。艾邦新建碳化硅功率半导体产业链微信群,欢迎碳化硅前道材料与加工设备,后道器件生产和模块封装的行业朋友一起加入讨论。
在新能源汽车的快速发展浪潮中,续航低、充电慢一直都是困扰新能源汽车车主和车企的难题。要解决这些问题,增加电池续航里程、缩短充电时间尤为重要。快充既可以解决续航又可以解决充电问题,因此,新能源汽车 800V 高压碳化硅平台应运而生。要构建 800V 高压平台,碳化硅功率器件便是关键。碳化硅作为一种宽禁带半导体材料,和硅基器件相比,优势在于可以击穿更高的电场强度、耐受更高的电压以及具有更好的导热性能和热稳定性,因此能有效提高系统的整体效率,达到 5% 至 10% 的增幅——即同等电池容量,配备碳化硅器件的汽车续航里程可提高 5% 到 10%。此外,同等性能的碳化硅器件尺寸约为硅器件的 1/10,因而它还能降低电驱系统的体积和重量,从而释放更多车辆内部空间。不同于普通器件,电动汽车高压平台不是指某一个器件可以在 800V 高压下正常工作,而是指电池、电机、电机控制器都可以运行在高压状态下,所以整车的部件都需要进行改变。虽然这是一个大工程,但是好处多多,不仅能充电 5 分钟续航 200 公里,还能让 SiC 电驱拥有更少的能量损耗,综合效率达到 90.5%。2018 年,马斯克首次宣布在特斯拉高续航版 Model3 的主驱逆变器中采用了意法半导体推出的 650V SiC MOSFET 逆变器。接着 2020 年,比亚迪电动车型“汉”高配版搭载了自主研发的高性能 SiC MOSFET 电机控制模块,是国产汽车首款采用碳化硅的车型,官方也称将功率密度提升了 1 倍。目前,国内如比亚迪汉 EV、蔚来 ET7、小鹏 G9、吉利 Smart 精灵#1等量产车型均有搭载碳化硅器件,其中 Smart 精灵#1、小鹏 G9 使用的是芯聚能、斯达半导等第三方碳化硅主驱动功率模块厂商的产品。这个 9 月,新上市的车型中采用了碳化硅器件的不止小鹏新款 G9,还有上汽智己 LS6、极氪 001 FR、零跑 C10、广汽埃安昊铂 GT、奔驰 CLA 级概念车、以及预计 10 月份正式上市的合创 V09 等。接下来我们就来看看这些新车中是如何使用碳化硅器件的。1.上汽智己 LS6:首款搭载准 900V 双碳化硅高性能平台
在日前举行的 2023 第二十六届成都国际车展上,上汽集团旗下智己汽车发布全新高端纯电 SUV——智己 LS6。新车是首台搭载“准 900V 双碳化硅高性能平台”的车型,其最大工作电压 875V,额定电压 751V,采用高性能双碳化硅功率模块&定制陶瓷轴承,零百加速 3.48s,最高时速 252km/h,极致性能比肩百万级超跑。得益于最大充电倍率 3.75c 电芯,智己 LS6 峰值充电功率达 396kW,充电 5 分钟补能 200 公里,充电 15 分钟补能 500 公里。还采用超百项能效优化措施,实现能耗同级最优,比如「SuperECO 整车能源管理策略」精准控制能耗,能让用户无忧前往下一个充电站。LS6 全系提供“准 900V 高性能平台”和“准 500V 性能平台”两种不同选择,满足用户的多元化需求。2.极氪 001 FR:搭载 SiC 电机开启全栈 800V 高压系统
9月1日,极氪举办了“极氪进化日”发布会并发布了极氪 001 高性能版——001 FR。极氪 CEO 安聪慧介绍,极氪 001 FR 开启全栈 800V 高压系统,同时匹配 100kWh 麒麟电池,使得电池电量从 10% 充至 80% 仅需15分钟。同时,极氪打造的四电机分布式电驱,提升了 001 FR 的性能——4 台自研的高性能 SiC 永磁同步电机,使 001 FR 最大马力达 1265Ps,零百加速仅为 2.07 秒,最高车速达 280km/h,成为中国境内加速最快、极速最快的量产纯电车型。除了新发布的 001 FR,极氪旗下还有 3 款 SiC 车型,分别为极氪 X、极氪 001 与极氪 009。3.广汽埃安昊铂 GT:搭载 SiC 芯片支持 800V 高压快充
9月1日,埃安昊铂 GT 新增了 3 款 710 版本车型并正式上市,分别是710 后驱超充七翼版、710 后驱超充 Pro 版、710 后驱超充版。新车基于纯电专属平台 AEP3.0 以及全新高端电子电气架构——星灵架构打造,拥有 710km 超长续航,搭载 SiC 芯片支持 800V 高压快充,15 分钟超充 450 公里。全新昊铂 GT 710 版的电机功率可达 250kW,零百加速仅需 4.9 秒。早在今年4月,亮相 2023 上海车展的广汽埃安 Hyper SSR(将于今年 10 月份量产交付)就搭载了自研的超高性能“四合一”电驱,这款电驱采用了碳化硅逆变器,是埃安的第二代基于碳化硅技术的集成电力驱动系统,兼容高低压平台,功率密度国内领先;此外,该车还搭载了 900V 的碳化硅芯片,功耗能够降低 80%,工作频率提高 2.5 倍。4.零跑汽车 C10:首款 SiC 车型,搭载高压碳化硅的扁线油冷电驱
9月4日,零跑汽车亮相慕尼黑车展举行“LEAP TOGETHER 共享科技未来”全球战略发布会,全面展示全域自研最新成果 LEAP3.0 架构及首款全球 SiC 车型 C10。C10 是基于 LEAP3.0 架构下的首款全球化产品,LEAP3.0下的电驱平台将全面标配高性能油冷电驱,从中压扁线到高压碳化硅、从 170kW 到 250kW,满足后驱、四驱产品应用。搭载高压碳化硅的扁线油冷电驱,综合效率达到 92%,而其重量仅 76kg,超小型,超高能。5.梅赛德斯-奔驰:再增 800V SiC 车型,搭载碳化硅逆变器
9月4日,梅赛德斯-奔驰 CLA 级概念车在 2023 德国国际汽车及智慧出行博览会(IAA MOBILITY 2023)全球首发。新车基于紧凑型平台 MMA打造,搭载了碳化硅逆变器。据悉,MMA 平台是奔驰面向电动化转型开发的模块化架构,采用全面自研的电驱单元 MB.EDU,实现了电机、逆变器、减速器和变速箱的高度集成化。其中,175kW 的永磁同步电机与2速变速箱由单一处理器中的高性能功率电子模块统一调控,搭配碳化硅逆变器实现超高功效。VISION EQXX 概念车采用的800V高压系统也会沿用至 CLA 级概念车上,搭配高效电驱和高能量密度电池,CLA 级概念车的能量转化效率高达 93%,WLTC 工况下百公里耗能仅约 12kWh,纯电续航里程超过750km。6.合创汽车 V09:搭载高压 SiC 电驱电源
9月10日,独角兽商务座驾—合创 V09 私享品鉴会于上海成功举办,表示新车将在今年 10 月份正式上市,第四季度即可开启交付。合创 V09 是合创汽车旗下第四款量产车型,也是首款纯电 MPV 车型,基于 H-GEA 合创全球纯电架构打造,标配 800V 高压系统和高能量密度电池,支持 4C 超级快充,续航超过 750km。此外,该车所搭载的高压 SiC 电驱电源和高压附件,能够使整车效率提升约 4%,整车能耗降低 7.8%,最快充电 10 分钟,续航增加 ≥400km。碳化硅半导体产业链很长,为了促进行业交流和发展,艾邦新建碳化硅功率半导体产业链微信群,欢迎碳化硅前道材料与加工设备,后道器件生产和模块封装的行业朋友一起加入讨论,目前加入的企业有三安,晶盛电机,基本半导体,华润微,晶越,天科合达,天岳,瑞能半导体,泰科天润,硅酷,烁科晶体,中电科,微芯长江,汇川,天晶智能,芯恒惟业,长沙萨普,浙江兆晶,湖南顶立,上硅所等等。识别下方二维码,关注公众号,通过底部菜单申请加入碳化硅半导体产业链微信群。
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序号 | 议题 | 单位 |
1 | 电动汽车主驱功率模块的开发与应用 | 智新半导体 主任工程师 王民 |
2 | 基于先进IGBT的可靠性及FA研究 | 上海陆芯电子 市场技术总监 曾祥幼 |
3 | 基本半导体B2M第二代碳化硅MOSFET在新能源市场的应用 | 基本半导体 业务总监 杨同礼 |
4 | 面向光伏与储能应用的功率半导体解决方案 | 林众电子 市场总监 冯航 |
5 | 功率模块封装工艺 | 硅酷科技 高级总监 郑宁 |
6 | IGBT可靠性评估及失效分析 | 南粤精工 总经理 李嵘峰 |
7 | 大功率功率模块散热基板技术 | 鑫典金 副总 李灿 |
8 | PressFit技术在IGBT模块中的应用 | 徕木电子 技术总监 王昆 |
9 | SiC芯片贴片用铜浆的技术进展 | 中南大学 副教授 李明钢 |
10 | 功率半导体模块动静态特性与可靠性测试解决方案 | 泰克科技 |
11 | 汽车芯片产业发展现状与未来趋势 | 拟邀应用终端厂 |
12 | SiC芯片技术进展及趋势 | 拟邀请SiC芯片技术专家 |
13 | 碳化硅生长技术浅析与展望 | 拟邀请碳化硅材料供应商 |
14 | 大尺寸碳化硅晶片精密研磨抛光技术 | 拟邀请碳化硅研磨抛光企业 |
15 | IGBT/DBC 清洗技术 | 拟邀请清洗材料/设备企业 |
16 | 高温高功率IGBT模块封装的技术挑战 | 拟邀请IGBT企业 |
17 | 功率模块模块的自动化生产装备 | 拟邀请自动化企业 |
18 | 超声波焊接技术在功率模块封装的应用优势 | 拟邀请超声波焊接企业 |
19 | 大功率半导体器件先进封装技术及其应用 | 拟邀请封装企业 |
20 | 高可靠功率半导体封装陶瓷衬板技术 | 拟邀请陶瓷衬板企业 |
21 | IGBT模块封装材料解决方案 | 拟邀请封装材料企业 |
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https://www.aibang360.com/m/100173原文始发于微信公众号(艾邦半导体网):小鹏 G9 上市,9 月搭载碳化硅新车型一览