800V，5C，9 分 30 秒，400 公里。

這一連串的數據，是理想最新交出的成績單。用官方話說，基于 800V 高壓純電平臺和 5C 電池，純電車型可以實現峰值 500kW 以上的充電功率，充電 9 分 30 秒續航能夠達到 400 公里。整體用時較 2C 純電車型縮短了 50%。

(資料圖)

這樣的充電速度，恐怕手機廠商聽了也會沉默。曾憑借單一爆款車型 ONE 走天下的理想，先后推出了 L9，L8，L7 套娃系列，如今其正從增程殺向純電的市場。而最好的出場方式，便是拿出一套殺手锏。

或許可以這樣認為，比小鵬 S4 超充技術來得更兇猛的，是理想口中的 "5G 補能時代 "。

圖片來源：理想汽車

碳化硅的高光時刻

我們在之前文章《凜冬至，800V+SiC 能帶來新能源汽車的春天嗎？》里提到過，新能源汽車產業快速發展的這幾年，新老問題不斷。比如，續航里程依然是讓新能源車主焦慮的主因，而補能效率猶如一道催化劑。較低的補能效率嚴重影響了電車的使用體驗。

說到底，把大電池塞進車終究不是最好的解決辦法。也因為這點，碳化硅成了這一領域明星般的存在。

2019 年，特斯拉 Model 3 率先將碳化硅功率模塊應用在主逆變器中，自此碳化硅開啟 " 上車 " 之旅。同年，保時捷 Taycan 加入 800V SiC 的陣營。

到 2021 年，現代 IONIQ 5、起亞 EV6、捷尼賽思 GV60 都紛紛用上 800V SiC MOSFET。同時通用汽車的奧特能平臺宣布將使用碳化硅技術，美國 Lucid 旗下旗艦車型 Air 也被爆出將采用碳化硅功率模塊。

不難發現，碳化硅上車正在不斷提速。截至去年，小鵬、極狐、比亞迪等品牌也加入了這一陣營。轉眼來到 2023 年，仰望、理想相繼宣布進入 800V 快充市場，再度引燃碳化硅市場的熱度。

其中，理想自研了 800V 高壓平臺和 5C 電池，仰望則推出了以四電機獨立驅動為核心的動力系統——易四方平臺。據悉，易四方平臺全系車型標配碳化硅電控，最高效率可達 99.5%。

圖片來源：比亞迪

不久后，將有更多的汽車品牌加入到 800V SiC 陣營。去年 10 月，捷豹路虎宣布，下一代電動車的逆變器將采用碳化硅器件，管理從電池到電機的電力傳輸。今年 1 月份，梅賽德斯 - 奔馳確認，未來電動汽車將用上碳化硅器件。

毋庸置疑，這是碳化硅的高光時代，且當之無愧。

從市場來看，SiC 功率器件的前兩大應用包括電動汽車和再生能源領域，2022 年規模分別達到了 10.9 億美元、2.1 億美元，占整體 SiC 功率器件市場產值約 67.4% 和 13.1%。預計到 2025 年，車用 SiC 市場規模將增至 39.82 億美元 。

屆時，整個純電汽車的碳化硅市場，800V 高壓平臺的份額將突破 10%。

圖片來源：TrendForce

最大發展窗口在電車？

既然都是 800V，那用了碳化硅會有何不同？

簡單說，電池容量相同時，用碳化硅可以延長續航；或者以更小的電池，可以達到相同的續航里程，進而降低系統成本。

在 "2023 碳化硅功率器件應用及測試技術大會 " 上，毫厘機電拿出了一組對比數據。在峰值功率上，硅基 IGBT 模塊可以達到 560KW，而碳化硅則做到了 800KW；峰值效率上，IGBT 可以達到 98%，碳化硅則能達到 99.5%。

與此同時，在相同條件下，800V SiC 功率器件的開關和導通損耗都可以做到更低。比如，當把器件的開關頻率從 10kHz 提高到 40kHz 時，碳化硅增加的損耗相對有限，而硅基 IGBT 的損耗可能會有接近 3 倍的增長，這會直接影響到功率器件的效率提升。

所以越來越多的車企從碳化硅入手，尋找增加續航的解決辦法。

圖片來源：匯川聯合動力

此外還有一點，功率器件往往面臨著一個高熱通量的問題。如果管理不當，可能會導致系統過熱，甚至影響到性能和可靠性。這也是為什么只要提到碳化硅，就要談熱阻的重要原因。

據芯聚能半導體透露，國內及海外的碳化硅廠商能夠做到 90W/ ( mK ) 的導熱率，個別廠商已經可以提供 130W/ ( mK ) 高導熱的基板。正如前文所言，隨著電動汽車滲透率不斷提高，碳化硅勢必將借著這股熱潮，繼續搶占市場份額。

截至目前，碳化硅在車載逆變器（電控）、DC-DC、車載充電器（OBC）以及充電樁等領域均有應用。從電驅動的發展趨勢來看，高功率密度和高效率是核心指標，其次為系統集成化、小型化、輕量化。

這其中，電控的增效，主要是靠碳化硅功率器件。

關乎效率更關于 " 詩和遠方 "

既如此，特斯拉為什么放棄了？

特斯拉在 3 月舉辦的 " 投資者日 " 上宣布，其找到了一種可減少 75％碳化硅器件用量但又不會損害汽車性能和效率的辦法。簡言之，碳化硅很好，但終究價格太貴且很難擴大供應量。

圖片來源：特斯拉

因而不乏有分析指出，接下來，硅和碳化硅的混合模塊很可能會受到越來越多的采用。比如，在低端車型上使用硅基 IGBT；在高性價比的中端車型上，搭載 IGBT 和碳化硅的混合器件，達到既高效又低成本的要求；而高端車型上，則沿用碳化硅功率模塊來實現最佳的性能。

與此同時，混合器件的方案還可以兼容 400V、800V 平臺，從而針對市場需求進行靈活配置。

安森美（onsemi）中國區汽車市場技術負責人吳桐認為，（混合模塊方案中）單車碳化硅的價值量雖然有所降低，但會大幅度增加碳化硅的使用，未來 15 萬元以上的車型都有可能用上碳化硅。而 800V 的高壓系統基本上會 100% 采用碳化硅。

換句話說，硅基 IGBT 與碳化硅 MOSFET 大概率會長期共存。就像一個產品系列一樣，有不同的價格區間，有對應的目標市場和消費群體。碳化硅的價格不會無限降低，但成本問題亟需解決。

按照無錫芯動半導體的預估，到 2025 年，400V 平臺的碳化硅器件成本會降至硅器件的 2.5～3 倍；在 2027 年，碳化硅器件價格將進一步下降到硅器件的 2 倍左右。而 800V 碳化硅價格的下降比例要比 400V 平臺低，但整體上，價格差距會不斷縮小。

這注定是一場持久戰。

對電動汽車行業來說，碳化硅是個提升效率的好東西，它和 800V 是最佳的搭檔；放眼整個碳化硅行業，汽車市場又是一個絕對不能錯過的風口。甚至對碳化硅從業者來說，" 得汽車得天下 "。

因而在華大半導體戰略規劃部總經理王輝看來，如果一家碳化硅企業沒有抓住汽車產業變革的爆發式窗口期，那么在碳化硅這個事上，就不一定能夠持續下去。所以這更像是一場國產功率器件的生存戰和超車賽。

寫在最后

今年以來，以 ChatGPT 為代表的 AI 大模型迅速崛起，算力缺口一度成為這個時代最緊張的代名詞。有業內人士直言， " 云端服務器的能耗變得非?？膳?"。不是可觀，是可怕。也正因如此，在電源轉化效率方面，行業看到了碳化硅的需求?？梢赃@樣說，碳化硅不只是新能源汽車行業的加速器，其潛力仍等待被開發。

從更長遠的方向上看，以碳化硅為代表的第三代半導體被認為是中國超車的絕佳機會。國內的研發進程和海外相比，沒有太大的差距，而從應用端看，汽車產業的變革或許能夠創造出一個彎道超車的契機。

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