碳化硅器件|车用碳化硅器件市场2025年将达500亿元!国产厂商派恩杰蓄势待发( 二 )


碳化硅器件|车用碳化硅器件市场2025年将达500亿元!国产厂商派恩杰蓄势待发

据介绍,在当前的市场上,包括特斯拉model 3在内的车企目前均处于400 V的电压平台。未来如果升级到800 V的电压平台,其充电速度就能大大提高,从以前的1分钟充9公里变成1分钟充27公里,充满300公里仅需要十来分钟。
同时,电压升级至800 V以后,电流就可以减小,而所需线材的成本也将减少,铜线的截面积可以从95平方毫米降低至35平方毫米,使得后续在拐弯、布局布线更灵活。
从功率器件使用成本方面来看,800 V电压平台的功率器件一般使用1200 V的功率器件,而相比600 V或者700 V、400 V的功率器件,800 V电压平台的功率器件每千瓦数的成本要更便宜一些。
碳中和驱动碳化硅器件需求增长
随着“碳中和”、“碳达峰”的提出,绿色用电、高效用电显得至关重要。
国务院在新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)中明确表示,到2025年纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里, 新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。
这也意味着,要实现12.0千瓦时/百公里能耗目标就一定要使用更高效率、更大功率密度的三电系统才能满足要求。
黄兴博士指出,从市场容量来看,中国2020年汽车销量2500万辆,2025年电动汽车占比要达到20%,所以电动汽车至少是年产500万辆,预计对碳化硅6英寸晶圆的产能年需求达100万片,仅车用碳化硅器件市场约500亿元。
通过对比1200 V的IGBT和1200 V的碳化硅可知,在10 kHz工作频率,SiC能降低38%的损耗,在长期正常行驶过程当中,可以综合提高5%-10%的效率。
碳化硅器件|车用碳化硅器件市场2025年将达500亿元!国产厂商派恩杰蓄势待发

此外,电机小型化以及静音是当前的市场趋势,以特斯拉为例,它的发动机转速是18000转,在高速运行下,可以通过提高频率使用更小的电机来达到更高的功率密度,这就需要把开关频率提升到30kHz 以上,而在30 kHz工作频率,SiC能降低约60%的损耗。
从成本上来讲,同样功率等级的碳化硅的成本大概是IGBT模块的2.5倍,单看成本碳化硅确实比IGBT高出不少,但是在同样的续航里程下,由于碳化硅能提高5-10%的效率,就可以减少电池的装配容量,使得电池成本大幅下降。
【 碳化硅器件|车用碳化硅器件市场2025年将达500亿元!国产厂商派恩杰蓄势待发】“对车企来说,以目前的价格成本来说,用碳化硅已经更划算了。”黄兴博士表示,碳化硅大概每年有20%左右的价格降幅,预计2025年成本降低一半,而IGBT技术却已经很成熟,由技术提升带来的成本下降空间有限。(校对/Arden)