碳化硅成本何时下降？超充与换电方案孰优孰劣？

800V高压平台正成为各大新能源车企追逐的热点，9月21日小鹏G9正式发布，其吸睛点便是搭载800V碳化硅高压平台，4C版本的峰值充电功率可达430kW，号称“充电5分钟，续航超200公里”。小鹏G9发布后，各大车媒也将目光聚焦在了超级快充上。

续航以及补能问题一直是困扰电动汽车发展的因素，当前主流电动汽车的电气系统电压范围在230V-480V，在相关法规政策明确限定充电桩充电电流的情况下，电动汽车充电峰值功率存在着上限瓶颈。因此，高压快充成为了新的技术趋势。

除了小鹏外，目前包括奥迪、起亚、比亚迪、理想、吉利等20多家汽车品牌都确认应用800V高压平台。随着对电动汽车补能需求的增长，800V高压快充的市场空间将逐步扩大。

那么800V高压平台内部元器件变化在哪里？碳化硅在快充领域应用如何？高压快充平台对芯片提出哪些新的要求和挑战？成本何时下降？

和芯智库的定位一脉相承，我们要保证沙龙活动的高浓度产业属性，因此在每次收集到报名表单后会严格筛选，本次沙龙共有21位嘉宾报名，覆盖多家高端芯片研发企业、整车厂、汽车零部件供应商、投资机构以及多位半导体行业专家。

他们分别是：   国内领先的新能源基础设施提供商技术总监 国内车载芯片设计企业市场副总 全球领先的模拟/混合信号半导体代工厂市场总监 国内高性能模拟芯片设计企业市场总监 国内领先的处理器芯片企业PMU设计部总监 国内头部车企研发人员   除此之外，还有：   国内知名投资机构合伙人 国内领先的产投机构投资经理 国内功率器件企业CEO 全球知名的研究机构半导体分析师  

  2. 都讨论了啥？   超充与换电方案孰优孰劣？

“瑞典交通管理局去年披露过一组数据，在中国建造一座换电站的平均成本是77万美元，折合人民币约500万。而建造一座800V超充站的平均成本是30万美元左右，按200万元来计算，换电站成本较超充站高2.5倍。所以如果以成本考量，超充站有一定的发展空间。”   “未来800V快充网络铺设开后，它在补能效率上基本和换电接近。其实换电车型在设计之初就得考虑所有细节，但只是选择充电方式的话，只需要在充电模块、电池和充电桩之间匹配就可以。”  

800V系统内部发生了哪些变化？

“整个电驱动系统电压从400V提升到800V，电路中的功率器件平台都需要升级，包括电池、电机、电控、电气绝缘系统、OBC等，同时一些零部件如电容、电感、继电器等也需要升级。其中，受影响最大的还是IGBT，可能需要升级到碳化硅器件。”

“在450V电压下，整个IGBT模块的耐压值大约是650V，但电压提高至800V时，耐压值需要达到1200V，所以整个模块也得更换。电压提高的同时，元器件寿命也将下降，所以需要选择拥有更高耐压值的元器件，变化最大的是熔断器，其次是电感，然后是电容，最后是继电器。”   碳化硅的优势在哪里？   “对比硅基IGBT，碳化硅器件转换效率高5%-8%左右，对应续航里程提升5%-10%。此外，使用碳化硅器件的模组体积和重量会下降30%左右。在充电效率方面，使用碳化硅器件的800V高压平台只需要20分钟即可充满80%的电量。”

  “使用碳化硅器件来替代硅基器件，单车成本大概增加200美元左右，但综合其性能优势还是非常具有性价比。目前，整个碳化硅是供不应求的状态，产能近乎满载。今年我国使用碳化硅器件的车辆大约在40万，预计今年整体渗透率在7%左右。未来3年，碳化硅在电动汽车上的渗透率将达到50%-60%左右。”   碳化硅在高压快充领域的应用如何？   “现在使用硅基IGBT的双电机成本控制在4000元左右，而使用碳化硅器件仅单电机的成本就在4000元左右，成本上可以说还是有挺大的差距，因此使用碳化硅器件的车型一般都集中在30万元以上价格区间。我们预计将来20万元-30万元区间的车型也会使用碳化硅器件，并且不仅是800V高压平台，400V电气系统同样也会使用碳化硅器件。”

  “OBC、主驱电机、空调压缩机、DC/DC这四个方向会迎来大变革，硅基IGBT将逐步被碳化硅替代。”

“国内主机厂应当从高端车辆开始进行高压快充试点，来满足用户体验并进行逐步发展。通过碳化硅以及相关体系的逐步完善实现技术上的突破，特别是良率和成本上的突破，才能推动高压化的全面渗透。”

碳化硅MOSFET成本什么时候能下降？

“从全生命周期的角度来看，碳化硅的应用具有较高的性价比，单价成本虽然会上升，但系统成本将会大幅下降，但短期内的成本提升也不能忽略。可以先从25万以上的车开始渗透，以它们为领头，后续其他车企慢慢跟上，增加碳化硅的渗透率，实现成本的降低。”

  国内碳化硅功率器件厂商有机会吗？

“碳化硅在高压快充领域的应用上，欧洲发展比中国要快得多。无论是落地还是产业体系建设都远远领先国内。”   “国外在这条路上走的还是很扎实的，用产品来规划推出节点和计划，反观国内一些企业为了在资本市场炒一炒热度，并没有很实质性的产品推出。”   “整个电动汽车高压化是比较明确的趋势，当然这是一个逐步推进的过程。一些头部造车新势力为了追求品牌效应，能够更好满足客户需求和体验，会选择首先应用新技术。对于传统主机厂而言，800V高压平台主要应用在高端车型上，低端车型还是以400V电压为主。”   “整个产业体系要逐步完善，技术要不断突破，特别是在良率上有比较大的突破的话，碳化硅在下游终端的渗透率会越来越高。反之，不排除为了满足高压化的趋势会选择其他技术路径。因为满足客户体验的目标是不会变的，但在实现路径上还是有其他选择。”   “国内厂商起步较早，并且一些企业拥有一个垂直产业链，包含衬底、外延、封装等。但目前碳化硅在OBC上仍是推广的阶段，一些企业选择购买海外成熟的衬底及外延来制造碳化硅模组。现在一些企业已经制作出了样件，许多车企也开始采用国产芯片。”    

编辑：黄飞