#今日干货# 简单结论...
- CarEngineer何先生
- 2024-10-10 08:11:31
今日干货
简单结论:这两年对于碳化硅SiC的追捧肯定是短暂现象,5年后碳化硅SiC跟IGBT的结合使用才是正解,碳化硅也会退烧的。
这两年,车企都在上800V,碳化硅SiC,追求更快的充电速度,更高的电驱效率。
但是使用碳化硅SiC很难在性能和成本之间平衡,而且SiC相对于Si IGBT也并不全是优点。
图1: 从【导通损耗】上来看,在电流较小时,SiC MOSFET具有更小的导通损耗,当电流较大(大功率)时,IGBT 的导通损耗则更小。
【开关损耗】这块,Si基在关断时会造成拖尾电流,使其开关损耗特性较差。而SiC MOSFET具有更快的开关速度,且没有拖尾电流, 所以其开关损耗对比IGBT具明显优势。
所以,英飞凌就提出了观点,碳化硅SiC MOSFET不是在所有条件下都对Si IGBT材料有优势,在使用碳化硅时,可以在性能和成本之间做一个平衡。
现在很多电动车都是四驱,一前一后两个电机提供动力,其中后驱电机为主电机,前驱电机为辅驱动。
而且很多车企都宣传自己是双碳化硅平台,比如智己LS6就说,他的前后双电驱都是碳化硅。
但是从成本的角度上来说,其实可以在不牺牲性能的情况下,成本上有更好的选择。
比如: 用SiC逆变器作为主驱续航,兼顾续航和性能,IGBT 逆变器作为辅驱,提供加速动力。
原因: SiC在中小功率时具有更低的损耗、更高的效率,而IGBT在大功率输出时相对更有优势。为了充分发挥SiC和IGBT 各自的优点,双电驱可以采用不同半导体器件进行搭配。
还有一种方法就是: 新型电驱----单逆变器中融合SiC+IGBT,SiC维持高效率续航运行,SiC+IGBT 提供峰值搞性能。
图2: 配置1 和2 在后轴或前轴上使用了全部的碳化硅。而配置3 和4 则使用了融合技术逆变器。
大概意思就是在同一个逆变器中,将碳化硅和硅基IGBT进行了融合,并不是纯100%碳化硅,这样反而能够在效率和成本之间可以实现良好的平衡。
具体的运行逻辑是: 在大部分的工况,加速和减速完全由SiC 和所需的电驱控制。当功率需求达到更高峰值水平时,使用额外的Si,Si在高负载时具有更高的效率。
类似的还有,800V和400V的平衡,很多人其实就要个400V就够了,这个下次讲。
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简单结论:这两年对于碳化硅SiC的追捧肯定是短暂现象,5年后碳化硅SiC跟IGBT的结合使用才是正解,碳化硅也会退烧的。
这两年,车企都在上800V,碳化硅SiC,追求更快的充电速度,更高的电驱效率。
但是使用碳化硅SiC很难在性能和成本之间平衡,而且SiC相对于Si IGBT也并不全是优点。
图1: 从【导通损耗】上来看,在电流较小时,SiC MOSFET具有更小的导通损耗,当电流较大(大功率)时,IGBT 的导通损耗则更小。
【开关损耗】这块,Si基在关断时会造成拖尾电流,使其开关损耗特性较差。而SiC MOSFET具有更快的开关速度,且没有拖尾电流, 所以其开关损耗对比IGBT具明显优势。
所以,英飞凌就提出了观点,碳化硅SiC MOSFET不是在所有条件下都对Si IGBT材料有优势,在使用碳化硅时,可以在性能和成本之间做一个平衡。
现在很多电动车都是四驱,一前一后两个电机提供动力,其中后驱电机为主电机,前驱电机为辅驱动。
而且很多车企都宣传自己是双碳化硅平台,比如智己LS6就说,他的前后双电驱都是碳化硅。
但是从成本的角度上来说,其实可以在不牺牲性能的情况下,成本上有更好的选择。
比如: 用SiC逆变器作为主驱续航,兼顾续航和性能,IGBT 逆变器作为辅驱,提供加速动力。
原因: SiC在中小功率时具有更低的损耗、更高的效率,而IGBT在大功率输出时相对更有优势。为了充分发挥SiC和IGBT 各自的优点,双电驱可以采用不同半导体器件进行搭配。
还有一种方法就是: 新型电驱----单逆变器中融合SiC+IGBT,SiC维持高效率续航运行,SiC+IGBT 提供峰值搞性能。
图2: 配置1 和2 在后轴或前轴上使用了全部的碳化硅。而配置3 和4 则使用了融合技术逆变器。
大概意思就是在同一个逆变器中,将碳化硅和硅基IGBT进行了融合,并不是纯100%碳化硅,这样反而能够在效率和成本之间可以实现良好的平衡。
具体的运行逻辑是: 在大部分的工况,加速和减速完全由SiC 和所需的电驱控制。当功率需求达到更高峰值水平时,使用额外的Si,Si在高负载时具有更高的效率。
类似的还有,800V和400V的平衡,很多人其实就要个400V就够了,这个下次讲。
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