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。