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3月17日，比亞迪舉行了“超級e平臺技術(shù)發(fā)布暨漢L、唐L預售發(fā)布會”，正式發(fā)布了超級e平臺，這是全球首個量產(chǎn)的乘用車“全域1000V高壓架構(gòu)”，將電池、電機、電源、空調(diào)等全系高壓部件都做到了1000V，將新能源汽車帶入“油電同速”時代。
此外，為適應全新的1000V架構(gòu)，比亞迪汽車還推出了1500V碳化硅芯片和全新一代碳化硅模塊等最新技術(shù)，引起了業(yè)內(nèi)的廣泛熱議：
比亞迪導入1000V高壓架構(gòu)，汽車產(chǎn)業(yè)從400V向800V/1000V加速迭代，對碳化硅行業(yè)意味著什么？
比亞迪自研自產(chǎn)1500V碳化硅芯片，會有哪些影響？
半橋碳化硅模塊將成未來趨勢？有哪些車企在跟進？
比亞迪開始建超充樁，將如何利好國產(chǎn)碳化硅？
本文將逐一解讀。
比亞迪首推全域1000V架構(gòu)，高壓競賽將碳化硅推向新高度
比亞迪董事長王傳福在發(fā)布會上表示，電動車技術(shù)發(fā)展至今，“充電焦慮”仍是制約用戶體驗的最大痛點，比亞迪的追求，就是希望在充電速度上實現(xiàn)「油電同速」。
“行家說三代半”梳理發(fā)現(xiàn)，從2010年開始，比亞迪的e平臺就持續(xù)在“油電同速”上進行迭代更新，此次發(fā)布的超級e平臺是全球首個量產(chǎn)乘用車全域千伏高壓架構(gòu)，搭載該平臺的漢L、唐L，可實現(xiàn)充電5分鐘，續(xù)航400公里。
比亞迪認為，新能源汽車采用1000V架構(gòu)將帶來3個好處：
一是補能速度提升：一般而言，采用800V架構(gòu)的汽車可實現(xiàn)充電5分鐘，續(xù)航200公里左右。而比亞迪發(fā)布的1000V平臺，可實現(xiàn)充電5分鐘，續(xù)航400公里，提高了近一倍。
二是電機功率提升：與800V架構(gòu)相比，采用千伏架構(gòu)的電機在高速區(qū)后段功率提升超100%，不僅零百加速更快，而且100-200公里的超車加速更強。
三是電機功率密度大幅提升：由于采用1000V電壓平臺，電機銅損更小，使得比亞迪超級e平臺的電機功率密度達到了驚人的16.4kW/kg，而部分800V電機的功率密度大約為達到8kW/kg。
圖：400V-800V對電機銅損的影響?來源：《2024電動車800V高壓系統(tǒng)調(diào)研白皮書》
實際上，目前新能源汽車行業(yè)仍處于從400V邁向800V的轉(zhuǎn)型階段，但比亞迪此次發(fā)布的1000V架構(gòu)，有望進一步推動純電動車向800V-1000V-1200V電壓平臺加速迭代。
事實上，比亞迪“全球首個量產(chǎn)乘用車1000V”的措辭是非常嚴謹的，據(jù)“行家說三代半”追蹤發(fā)現(xiàn)，早在2022年，特斯拉Semi Class 8 電動半掛卡車就搭載了1000V動力系統(tǒng)和充電系統(tǒng)。此外，蔚來ET9、樂道L60、智己L6和Lucid Gravity等車型的電壓等級也早已超過900V。
2025年歐委會Cordis也在推進下一代1200V汽車平臺的建設(shè)，其GEN1200合作項目將以1700V SiC器件為核心，而Enlighten項目將采用氮化鎵 (GaN) 半導體等創(chuàng)新技術(shù)。2023年，MAHLE Powertrain也在測試1200V、2000A 電池組。
“行家說三代半”認為，新能源汽車行業(yè)的“高壓競賽”有望將碳化硅需求推向新的高度：
一方面，除了特拉斯全面導入碳化硅外，目前大部分400V車型仍是硅基IGBT的天下，對采用碳化硅仍猶豫不決，但在800V-1200V平臺，碳化硅功率半導體顯然是絕佳選擇。而且，比亞迪不僅將電池和電驅(qū)升級到1000V，還對充配電系統(tǒng)、電動空調(diào)等重新設(shè)計，全部提升到1000V，這也將增加碳化硅半導體的應用量。
另一方面，1000V高壓平臺實現(xiàn)了“油電同速”，將徹底解決消費者關(guān)心的充電慢問題，這意味著碳化硅車型將加速替代傳統(tǒng)油車。
主驅(qū)SiC邁入1500V時代，比亞迪實現(xiàn)全棧自研自產(chǎn)
為了匹配1000V超高壓充電，比亞迪自研并量產(chǎn)了全新一代車規(guī)級碳化硅功率芯片，該芯片的電壓等級高達1500V，是行業(yè)首次量產(chǎn)乘用車應用的最高電壓等級車規(guī)級碳化硅功率芯片。
值得注意的是，比亞迪的1500V碳化硅功率芯片實現(xiàn)了全鏈路自研自產(chǎn)，覆蓋芯片設(shè)計、晶圓制造、模塊封裝及測試應用四大環(huán)節(jié)。據(jù)“行家說三代半”采訪了解，此次比亞迪公布的1500V碳化硅芯片在其寧波生產(chǎn)基地進行生產(chǎn)。
“行家說三代半”梳理發(fā)現(xiàn)，近年來主驅(qū)級碳化硅功率芯片的電壓等級不斷提高，從最早的650V、750V已經(jīng)發(fā)展到1200V以上，并被多家傳統(tǒng)車企及新能源車企采用。
其中，商用車領(lǐng)域基于超大容量電池組的技術(shù)特性，率先向更高電壓平臺及功率芯片加速迭代。“行家說三代半”曾報道了三一集團的電動重卡魔塔1165，該車型采用了1700V、17mΩ SiC MOSFET芯片。
“行家說三代半”認為，比亞迪這次“自產(chǎn)”1500V碳化硅芯片將會有三大影響：
一是減少外供。
隨著自建的碳化硅晶圓廠投產(chǎn)，比亞迪必然會減少外部供應商的碳化硅用量比例，對之前的供應商將會產(chǎn)生一定的影響。
二是利好國產(chǎn)碳化硅襯底和外延。
據(jù)行家說統(tǒng)計，2024年比亞迪是全球新能源汽車銷量最大的車企，但其碳化硅車型的銷量低于特斯拉、吉利。這一次，比亞迪將乘用車碳化硅主驅(qū)芯片的電壓推向了1500V，首搭車型覆蓋漢L EV、唐LEV、仰望 U7、騰勢 N9，未來該技術(shù)將下放至全系車型，包括入門級產(chǎn)品(如秦LEV等)，未來將大幅增加碳化硅的用量需求。
三是為碳化硅芯片企業(yè)帶來差異化空間。
眾所周知，近兩年碳化硅產(chǎn)業(yè)內(nèi)卷嚴重，車規(guī)級碳化硅芯片的價格從100多元一路降至數(shù)十元。比亞迪的這一舉措，將促使其他車企加快800V-1000V車型的開發(fā)進程，并提升1200V-2000V碳化硅芯片的用量需求。這些碳化硅芯片的開發(fā)和量產(chǎn)難度相對較高，短期內(nèi)或許存在一定的技術(shù)門檻和利潤空間，會促使產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)新的技術(shù)升級。
比亞迪模塊正式轉(zhuǎn)型，半橋SiC將成未來趨勢？
為了配合1500V碳化硅芯片的使用，比亞迪還對碳化硅功率模塊進行了創(chuàng)新升級——采用半橋DCM模塊。
比亞迪集團高級副總裁、第十四事業(yè)部總經(jīng)理羅紅斌透露，比亞迪自主開發(fā)了1500V耐壓的碳化硅功率模塊，采用雙面銀燒結(jié)工藝和高耐溫封裝技術(shù)，可耐受高達200℃的結(jié)溫，峰值電流高達1000A，晶圓布局采用了對稱結(jié)構(gòu)，雜散電感可降至5nh。
比亞迪首席科學家廉玉波還表示，比亞迪選擇去掉碳化硅功率模塊和電容之間的連接螺栓，直接采用激光焊接，這樣既減少了電路回路中的雜散電感，還提高了供電芯片的供流能力，確保電控系統(tǒng)的高功率輸出。
據(jù)“行家說三代半”對比亞迪歷年主驅(qū)功率模塊的跟蹤梳理發(fā)現(xiàn)，比亞迪的IGBT模塊經(jīng)歷了兩單元模塊、六單元水冷模塊和雙面水冷模塊的技術(shù)變遷，而碳化硅模塊方面則從之前的HPD模塊轉(zhuǎn)向了半橋DCM模塊，這是否代表著汽車行業(yè)的趨勢？
據(jù)“行家說三代半”調(diào)研，目前，碳化硅車型采用的碳化硅模塊封裝形式并未統(tǒng)一，而且業(yè)界還在根據(jù)碳化硅的特性去開發(fā)新型封裝形式，但用量最大的的碳化硅模塊依舊是HPD模塊和T-PAK單開關(guān)，半橋模塊的需求尚未全面釋放。
但是除了比亞迪外，小米、蔚來、北汽、長安、賽力斯、長城、紅旗等車企也在轉(zhuǎn)向SiC半橋模塊。SiC半橋模塊陣營認為，這種封裝形式更靈活，配合銀燒結(jié)、塑封轉(zhuǎn)模等關(guān)鍵技術(shù)，不僅可實現(xiàn)更均勻的電流密度分布，而且熱容熱阻和雜散電感等方面表現(xiàn)也更好。
但是，SiC半橋封裝仍面臨著眾多技術(shù)挑戰(zhàn)，包括良率、寄生參數(shù)、模塊散熱和電磁干擾等，所以車企及碳化硅模塊廠商仍在不斷攻克這一系列難題。
超充樁建設(shè)競賽開啟，將帶動碳化硅需求增長
1000伏汽車平臺需要超快充電樁等配套設(shè)施，為此，比亞迪還發(fā)布了自研的全球首款全液冷兆瓦閃充終端系統(tǒng)，最大功率為1360kW，占地面積僅1.5平米。
眾所周知，此前比亞迪在超充樁建設(shè)方面的進展并不明顯，主要是依靠自身研發(fā)的直流升壓充電、電驅(qū)升壓充電、油冷電驅(qū)升壓充電等技術(shù)，在低壓充電樁上解決高壓充電問題，令其800V車型適配更多的公共充電樁。
為了推動兆瓦閃充技術(shù)的落地，比亞迪采取了2種方式：
一是推進超充樁網(wǎng)絡建設(shè)，未來將規(guī)劃在全國各地建設(shè)4000多座“兆瓦閃充站”，并配備相應的儲能解決方案。
二是計劃將兆瓦閃充樁的技術(shù)面向行業(yè)全面共享，鼓勵更多的社會資本一起參與進來，共同推動兆瓦級充電設(shè)施的建設(shè)。
“行家說三代半” 認為，這將帶來三個層面的影響：
一是汽車行業(yè)層面。
比亞迪和特斯拉都在加快建設(shè)超充樁，意味新能源汽車行業(yè)的下一個競爭焦點除了“無人駕駛”就是超充體驗，這將迫使更多的傳統(tǒng)車企加入這場超充樁建設(shè)競賽，拉動直流快充樁和充電模塊的用量需求。
二是碳化硅行業(yè)層面。
功率半導體在充電樁系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，在1000V和1000A的兆瓦閃充系統(tǒng)應用方面，為了提高充電模塊的功率密度，SiC顯然又是絕佳選擇。
“行家說三代半” 調(diào)研發(fā)現(xiàn)，2025年一季度，又有多家充電模塊/充電設(shè)施企業(yè)在加速導入碳化硅技術(shù)，包括蜂芒新能源、閃充聚能、宇視科技、永泰數(shù)能、MinitCharger、Kempower等 。
三是國產(chǎn)碳化硅層面。
據(jù)“行家說三代半”調(diào)研，對于碳化硅二極管，光伏逆變器是對國產(chǎn)碳化硅最友好的應用場景之一，而對于碳化硅MOSFET，充電樁是最積極導入國產(chǎn)品牌的市場。在這一領(lǐng)域，國產(chǎn)碳化硅器件憑借價格優(yōu)勢，獲得了充電樁制造商的青睞，實現(xiàn)了與充電樁行業(yè)的互相促進、共同發(fā)展。
一方面，國產(chǎn)碳化硅器件價格優(yōu)勢明顯，使其在充電樁模塊中具有顯著的競爭力，能夠有效降低充電樁的制造成本，因此企業(yè)更愿意采用國產(chǎn)碳化硅方案。另一方面，隨著國產(chǎn)碳化硅器件在充電樁領(lǐng)域的廣泛應用和驗證，其可靠性和性能得到了市場的認可，也為其在光儲充等領(lǐng)域的應用奠定基礎(chǔ)，讓相關(guān)企業(yè)對國產(chǎn)碳化硅更具信心。
據(jù)此來看，比亞迪及其它車企沖刺進入800V及1000V時代，將為碳化硅產(chǎn)業(yè)帶來新的挑戰(zhàn)與機遇。碳化硅廠商應抓住這一契機，積極布局以滿足市場需求。未來，隨著比亞迪等頭部企業(yè)的技術(shù)引領(lǐng)和市場推動，碳化硅有望在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)向更高效率、更遠續(xù)航發(fā)展。
電動交通&數(shù)字能源SiC技術(shù)應用及供應鏈升級大會
碳化硅是新能源和工業(yè)電氣化的技術(shù)發(fā)展方向，2025年5月15日，“行家說”將在上海舉辦“電動交通&數(shù)字能源SiC技術(shù)應用及供應鏈升級大會”，本屆大會將邀請SiC頭部廠商、下游終端應用廠家等產(chǎn)業(yè)鏈核心玩家，共同探討碳化硅在新能源汽車中的技術(shù)應用等關(guān)鍵話題。
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