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新出行导购|盘点那些应用 SiC 技术车型
新出行原创 · 导购

就在昨晚,被誉为上汽集团“集大成之作”的智己 L6 正式开启预售;在整场发布会中,智己官方向我们展示了智己 L6 所蕴含的各种全新产品技术要领。

其中,动力方面就包括了 SiC 功率模块, SiC 电机等技术的应用;并且列举了“友商”小米 SU7 在动力性能方面的参数进行对比。

但由于 PPT 审核问题把小米 SU7 的 全域(前后电机) SiC 应用模块仅标注成了后电机,引得网上一番沸腾。

那么 SiC 技术对于新能源汽车中到底意味着什么呢?为何大家争论如此激烈,IGBT 以及 SiC 的区别在哪里?应用 SiC 技术车型又有哪些呢?在这期的导购中我们给大家一一盘点。

一、IGBT 以及 SiC 的区别在哪里

众所周知,我们的电池电量是通过直流(DC)的形式来进行快充以及储存的,但当它需要传递到电机使得电机工作的时候,就需要转换成交流电(AC)的形式,而这个转换的过程就需要用到我们的电机控制器了。

直流(DC)快充

而新能源汽车中 DC/DC 拓扑主要应用于车载充电器,AC/DC 拓扑主要应用于充电桩,DC/AC 拓扑则主要应用于电机控制器。电机控制器用于实现大功率直流/交流变换之后驱动电动机。

除此之外,电机控制器还可用于捕获再生制动能量并回馈给电池组,也就是我们所说的动能回收系统。

目前,电机控制器功率模块主要采用 IGBT、Si-MOSFET、SiC-MOSFET 三种功率芯片。

其中,在新能源汽车电机控制器当中,IGBT 兼有 MOSFET 的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点,但由于材料特性的受限 IGBT 很难在 200℃ 高温环境下工作。

所以如果要电机拥有更高功率密度、更高温、更高的转换效率工作,那么对功率器件的材料就需要拥有更高的要求。而我们今天要讲的就是 SiC MOSFET ( 碳化硅功率器件 ) 这一种技术应用,就是一种新的材料方案。

碳化硅功率器件

SiC MOSFET 在新能源汽车上根据不同的部位系统能有非常多的用途和优势;例如智己昨晚在发布会上讲述的碳化硅电机就是属于 SiC MOSFET 在电机驱动系统上的应用

另外还有电池管理系统、 辅助电源系统等等。得益于现在电机总成的高度集成,由 SiC MOSFET 构成的电机控制器与逆变器等等都与驱动电机结合为一个部位,也就是我们所说的多合一一体化驱动总成。

碳化硅功率器件

在车辆层面,与 Si IGBT 相比,使用 SiC MOSFET 可将 800 V 电压水平的系统效率提高多达 3%。通过增加开关频率,由于较低的谐波电流和较低动态损耗,使得这个一体化电机得到了更高的效率。  

二、应用 SiC 技术车型盘点

特斯拉

  • 车型:Model 3
  • 售价:24.59-28.59 万
  • SiC 技术应用情况:电控(逆变器)碳化硅

特斯拉 Model 3 是第一款在电机控制器中使用 SiC MOSFET 的量产纯电动汽车,是碳化硅技术在汽车应用的又一新的里程碑。加速了 SiC 器件在汽车逆变器的推广和应用。

逆变器

得益于碳化硅技术的应用 Model 3 较 Model X/S 的 Si IGBT 方案逆变器功率密度提高更多。再加上驱动系统集成化提高、电机电控等关键零部件升级,使得 Model 3 驱动系统效率达 89%,较 Model S/X 提高了 6%。

动力方面,后轮驱动版的电机功率为 194kW,扭矩为 340N·m;长续航全轮驱动版的电机功率为 331kW,扭矩为 559N·m。

续航方面,后轮驱动版的电池容量为 66kWh,根据搭载轮毂尺寸不同:18 英寸 CLTC 续航为 606km,19 英寸 CLTC 续航为 567km;

长续航全轮驱动版的电池容量为 78.4kWh,根据搭载轮毂尺寸不同:18 英寸 CLTC 续航为 713km,19 英寸 CLTC 续航为 682km。

有关更多 Model 3 焕新版车型的相关动静态体验我们此前也做了非常详细的报道文章,感兴趣的小伙伴可以点击以下链接进行查阅:

外观方面, Model 3 焕新版的车头造型更加犀利,相比圆润的老款,新款大多数线条都是平直的设计,勾勒出的轮廓看上去也更加运动。尺寸方面,Model 3 焕新版的长宽高分别为 4720*1848*1442mm,轴距为 2875mm,车侧线条同样平直简洁。

  • 车型:Model Y
  • 售价:25.89-36.39 万
  • SiC 技术应用情况:电控(逆变器)碳化硅

与 Model 3 一样,Model Y 同样也是特斯拉在电机控制器中使用 SiC MOSFET 的量产纯电动汽车;其中单电机车型为后置永磁同步电机,并带有碳化硅电控;而四驱车型则是前感应电机,后碳化硅永磁同步电机。

动力方面,Model Y 单电机版峰值功率 220kW,峰值扭矩 440N·m;长续航版本前后电机峰值功率分别为 137/194kW,峰值扭矩 219/340N·m;新性能版前后电机峰值功率分别为 137/220kW,峰值扭矩 219/440N·m。

续航方面,Model Y 单电机版电池容量 60kWh, CLTC 纯电续航 554km,;长续航版本电池容量为 78.4kWh, CLTC纯电续航 688km;性能版同样搭载 78.4kWh 容量电池,CLTC 纯电续航 615km。

造型方面,Model Y 前脸造型看起来比较端庄,传承了特斯拉一贯风格,让人过目不忘。再配合精美的头灯,显得相当有档次。 其中,特斯拉 Model Y 的长宽高分别为 4750*1921*1624mm,轴距为 2890mm。

小米 SU7

  • 售价: 21.59-29.99 万 
  • SiC 技术应用情况: 全域碳化硅技术(电池管理、电机电控和充电装置)

正如前面所说 SiC MOSFET 除了在电机驱动系统上的应用外,还有电池管理系统、 辅助电源系统等等各方面。而小米汽车 SU7 则是使用了全域碳化硅技术。

其主要运用在电池管理、电机驱动和充电装置中,这样能使小米 SU7 的性能和补能效率都得到了大幅度提升。因此小伙伴们可能就清楚了,小米 SU7 无论是单电机版本双电机版本都是采用了碳化硅技术的

动力方面,小米 SU7 两驱版搭载的是 220kW 的驱动电机,四驱版搭载的是前 220kW 后 275kW 的驱动电机。

续航方面,SU7 配有两种电池版本,分别是 73.6kWh 和 101kWh,其中 73.6kWh是弗迪磷酸铁锂电池,101kWh 是宁德时代麒麟电池,两驱 73.6kWh 电池续航分别是 628/668;四驱 101kWh 电池续航分别是 800km 和 750km。

作为本来年度重磅热点车型,此前我们也是对小米SU7的动静态以及智能驾驶方面的内容有过详细的介绍,感兴趣小伙伴可以点击以下链接查阅: 

外观方面,小米 SU7 采用了较为运动的外观造型设计,车灯采用的是一体式设计。尺寸方面,新车长宽高分别为 4997*1963*1440mm ,另外普通版的车高为 1455mm ,但两个版本的轴距都是 3000mm。

蔚来

  • 车型:蔚来 ET5
  • 价格:29.80-35.60 万 
  • SiC 技术应用情况:后电机电控(功率模块)碳化硅

6 月 22 日,蔚来宣布首台 SiC 电驱系统 C 样件(批量样件,用于工艺和生产试验验证)下线,标志着蔚来成为特斯拉、比亚迪之后,又一家成功将 SiC 技术应用至其量产车型功率器件零部件的车企。

蔚来 ET5 的碳化硅技术应用主要是电控(功率模块)碳化硅, 搭载的是蔚来 SiC 功率模块新一代高效电驱平台;而功率模块是集成在一体化的后永磁同步电机上。

动力方面,ET5 采用的是新一代电驱平台,配备前 150kW 感应电机、后 210kW 碳化硅永磁电机,峰值功率为 360kW,峰值扭矩为 700N·m,半载工况下百公里加速为 4 秒,相比此前标定的 4.3 秒提升了 0.3 秒。 

续航方面,ET5 依旧会搭载 75 度以及 100 度两种电池包,其中 75kWh /CLTC 续航 560km,100kWh / CLTC 续航 710km。

关于蔚来 ET5 实车更多动静态体验的文章小伙伴们也可以点击以下链接进行详细阅读:

造型方面,ET5 延续了 X-Bar 的设计理念,同时还新增了更多运动化的原创设计。前舱处的折线更为锋锐,而搭配新车独有的前唇,更显运动感,同时进一步加强破风能力。整车长宽高尺寸分别为 4790/1960/1499mm,轴距为 2888mm。

  • 车型:蔚来 ET7
  • 价格:40.82-50.60 万 
  • SiC 技术应用情况:前电机电控(功率模块)碳化硅

这里值得留意的是,蔚来 ET7 是蔚来首款采用第二代电驱动系统的车型。包含一款最大功率 180 kW 的前永磁同步电机;一款 300 kW 的后异步感应电机。相比于现有的 160kW 和 240kW 电驱动系统,分别提升了 20% 和 23%。

其中的 180 kW 的前永磁同步电机则是采用碳化硅功率模块技术;根据电池容量不同蔚来 ET7 分为75kWh、100kWh 版本、100kWh 首发版三个版本,纯电续航分别为 530/675/675km

有关更多蔚来 ET7 的动静态相关文章,大家可以点击以下连接进行查阅鉴赏:

造型方面 ET7 取消了一代平台的镀铬造型,X-Bar 的造型更为简约,与车身以及大灯组进一步融合。 沿用了家族化的 Double-Dash 的日间行车灯加上 LED 远近光灯一体大灯组,这样的分体式大灯可以和 X-Bar 的前脸进一步做融合。

另外,蔚来车身尺寸为长宽高分别为:5101/1987/1509mm,轴距长度为 3060mm 

智己汽车

  • 车型:智己 L6
  • 价格: 23-33 万元(预售)
  • SiC 技术应用情况:前/后电机电控(功率模块)碳化硅

从 智己 L6 发布会上可以看到,智己 L6 的“飓风电机”也采用了碳化硅的功率模块,与前面的车型一样,都是集成在一体化电机内部的电控组成部分。使得电机拥有 379kW 的峰值功率,500N·m 的峰值扭距,最高转速超过 21000rpm

另外 智己 L6 超强性能版搭载前后 SiC 电机,综合功率达到 579kW,峰值扭距 800N·m,百公里加速 2.74s。

所以动力方面,根据申报信息来看, 智己 L6 将提供了单电机功率为 250kW,双电机前后功率分别为 200/379kW 四驱两个版本。

同时根据免征购置税目录显示, 新车将分别搭载 90/100kWh 电池组,另外智己 L6 将拥有一块光年固态电池版本车型,整车最大纯电续航里程可达 1000+km。

日前我们刚刚给大家带来关于智己 L6 的相关静态体验,更多车外车内的细节小伙伴们可以点击以下链接快速查阅:

外观方面,智己 L6 要比 LS6 更加协调,前脸由大量的悠长、圆润、饱满的曲线构成;机盖非常低趴动感,放眼望去几乎没有尖锐棱角化的处理,这点也是智己在设计上一直持有的观念。车身尺寸方面,智己L6 长宽高分别为 4931/1960/1474mm,轴距:2950mm。

  • 车型:智己 LS6
  • 价格:21.99-28.19 万 
  • SiC 技术应用情况:前/后电机电控(功率模块)碳化硅

智己 LS6 作为首款搭载智己“全域 800V 双碳化硅平台”的量产车。但值得留意的是,这里的碳化硅技术模块的应用也是与 L6 一样指电机控制模块,方案几乎一样,但 LS6 则是智己首次运用上碳化硅电控功率模块的车型。

续航方面,新车共有四种续航版本,其中双电机版为 100kWh,续航里程702km,而单电机则有 71/90/100kWh 三种电池容量,续航里程分别为 560/680/760km。

动力方面,四驱车型前后都采用了碳化硅技术,峰值 579kW(200kW+379kW),峰值扭矩 800Nm,单电机则是后置的永磁同步电机,同样拥有碳化硅电控模块。

有关更多智己 LS6 动静态测试,我们此前也做了大量的报道文章,感兴趣的小伙伴可以点击以下链接进行查阅:

外观方面,LS6 在视觉上要明显圆润和收窄了许多,新车不再像 LS7 那样采用非常多凸显力量感线条的设计,整车线条更多是圆滑和流线化。 车身尺寸方面,LS6 长宽高分别为 4904*1988*1669mm,轴距 2950mm。

小鹏

  • 车型:小鹏 X9
  • 售价:35.98-41.98 万 
  • SiC 技术应用情况:全域碳化硅技术(电池管理、前置电机电控和充电装置)

小鹏 X9 是基于小鹏 SEPA2.0 扶摇架构的一款 MPV 车型,该平台是采用了全域 800V 高压 SiC 碳化硅技术;而在小鹏的这个扶摇架构里,小鹏 X9 可实现包括动力电池、电驱、电源、压缩机等所有高压部件整车全域 800V

更深入的部件中,例如该平台下的一体化电机就使用了高压 SiC 碳化硅油冷扁线深度集成的电驱。但至于更多模块化碳化硅技术应用的比例是多少目前还没有更明确的消息。

动力方面,小鹏 X9 的前置永磁同步电机为采用了碳化硅技术的单电机,单电机版本功率为 235kW,扭矩为 450N·m;双电机版为前/后峰值功率 235/135kW,后峰值扭矩 450/190N·m

续航方面,小鹏 X9 根据版本不同拥有:单电机 84.5kWh 610km、单电机 101.5kWh 702km、双电机 101.5kWh 640km 三种续航里程体现。

更多关于小鹏 X9 的续航测评以及动静态体验文章,小伙伴可以电机以下链接进行查阅:

外观方面,小鹏 X9 在延续了小鹏家族化设计的同时采用较为科技风的设计理念。配备封闭式前脸的设计,而小鹏品牌 LOGO 被放置在机盖前沿的位置。另外,小鹏 X9 的长宽高分别为 5293*1988*1785mm,轴距为 3160mm。

  • 车型:小鹏 G6
  • 售价:18.99-25.69 万  
  • SiC 技术应用情况:全域碳化硅技术(电池管理、后置电机电控和充电装置)

对比小鹏 X9,小鹏 G6 则是小鹏 SEPA2.0 扶摇架构的第一款车型,同样采用全域碳化硅技术,与 X9 一样,碳化硅模块主要分布在电池管理、电机电控和充电装置上面

而对于碳化硅电机方面的应用,小鹏 G6 主要是在后置的永磁同步电机中用了碳化硅的电控模块;动力方面,两驱车型搭载最大功率 215kW 油冷电驱;四驱车型则搭载前 140kW、后 215kW 电机。

续航里程方面,共有 66kWh、87.5kWh 两种不同容量的电池版本,其中 66kWh 为磷酸铁锂电池,87.5kWh 为三元锂电池,搭载 87.5kWh 的后驱版续航为 755km。 

有关更多小鹏 G6 的动静态测试,我们此前也做了大量的报道文章,感兴趣的小伙伴可以点击以下链接进行查阅:

外观方面,小鹏 G6 采用了轿跑跨界式的外观设计。 细节上,小鹏 G6 前脸依然采用了分体式大灯组的设计语言,并且此次还将小鹏的 LOGO 融入到了贯穿式的前灯带中。此外,小鹏 G6 长宽高分别为 4753*1920*1650mm,轴距为 2890mm

理想 MEGA

  • 售价: 55.98万 
  • SiC 技术应用情况:后电机电控模块碳化硅

理想 MEGA 是基于行业的 800V 高压纯电驱动平台打造,采用了前感应/异步、后永磁/同步的电机组合。并且理想MEGA在后电机的电控模块采用 SiC 碳化硅功率半导体元件来打造电驱控制系统。

相比 Si-IGBT 半导体效率提升 20%以上。理想 MEGA 采用的是前 155kW 驱动电机和后 245kW 的驱动电机,该前后电机分别由华为技术有限公司和联合汽车电子有限公司提供,系统功率为 400kW。

续航方面, 理想 MEGA 搭载的是 103kWh 的 5C 麒麟电池,CLTC 续航 710km,实测充电功率最大能够达到 520kW。 

更多关于理想 MEGA 的动静态实测文章,大家可以点击以下链接进行查阅:

造型方面,MEGA 的前车头造型设计非常独特,似乎都没有棱角的设计,从图片上看这与高铁车头的造型十分相像。 水滴型车头以大自然的水滴为灵感来源,将力量与优雅融合。其中,长宽高分别是 5350*1965*1850mm ,轴距为 3300mm。

比亚迪汉 EV

  • 售价:17.98-26.98 万 
  • SiC 技术应用情况:电机电控(功率模块)碳化硅

早在 2020 年 7 月,比亚迪推出的比亚迪汉 EV 就已经自研了碳化硅领域技术的应用,并且通过配备自研的碳化硅电机驱动控制器,达成了 3.9S 的 0-100km/h 加速时间和亮眼的续航里程。

现比亚迪汉 EV 的车型全系均为永磁同步电机电机,并且拥有前驱/四驱两种动力布局,所以目前比亚迪汉 EV 的所有车型均搭配碳化硅电机驱动控制器 。

而普通版版车型中,单电机前驱: 最大电机功率 180kW;最大扭矩 350Nm;续航 715km;百公里加速时间 7.9s 双电机四驱: 最大电机功率 380kW;最大扭矩 700Nm;续航 610km;百公里加速时间 3.9s

有关更多比亚迪汉 EV 车型的动静态实测,我们以往也做了大量详细的测评,感兴趣的小伙伴可以点击以下连接进行查阅:

外观方面, 现版本的比亚迪汉 EV 新车新增了暮山紫外观配色。此外其余外观造型上,荣耀版与现款车型基本保持一致。汉 EV 荣耀版的车身尺寸分别为 4995/1910/1495mm,轴距为 2920mm。

吉利

  • 车型:极氪 001
  • 售价:26.9-32.9 万  
  • SiC 技术应用情况:后置/四驱车型电机电控(功率模块)碳化硅

全新极氪 001 最大的变化就是采用了基于 800V 架构的碳化硅电驱方案 ,也就是电机内设计了全新的碳化硅功率模块,再同步 800V 平台的加持。其中碳化硅功率模块集成在后置的永磁同步电机中(四驱版前后均为碳化硅,与小米 su7 方案一致)。

动力方面,全新极氪 001 四驱版搭载了前异步电机和后永磁同步电机,其中前异步电机峰值功率为 270kW,后永磁同步电机为 310kW。后驱版本搭载 310kW 的后永磁同步电机。

续航方面,YOU 四驱版本和 WE 四驱版本搭载 100kWh 电池包,CLTC 续航为 705km;WE 版本搭载 95kWh 电池包,提供四驱和后驱车型选择,CLTC 续航分别为 675/750km。

有关更多全新极氪 001 相关的动静态文章,大家可以点击以下链接进行查阅:

在外观上,全新极氪 001 的造型设计基本延续了 2023 款 001 的造型设计。 车尾部的造型基本和现款车型一致,新车的后保险杠位置有了改变,车顶的位置也取消了鲨鱼鳍的设计 。 其中长宽高分别为 4977*1999*1545mm,轴距为 3005mm。

  • 车型:极氪 007
  • 售价:20.99-29.99 万  
  • SiC 技术应用情况:后置电机电控(功率模块)碳化硅

浩瀚 PMA2+平台下极氪 007,同样全系搭载 800V 高压平台;此外,在碳化硅技术应用方面,极氪 007 标配极氪001 FR 同款的 310kW 碳化硅后电机,该碳化硅模块主要也是体现在功率模块方面。

动力方面新车将提供单电机和双电机版本,其中单电机均为功率为 310kW 的碳化硅电机 ;双电机功率分别为 165/310kW(后置单碳化硅电机) 。

纯电续航里程方面,极氪 007 搭载 75.60kWh 和 100.01kWh 两套不同容量的电池组,其中,75.60kWh 对应 688 纯电续航里程;100.01kWh 电池组根据配置不同对应 723/770/870km 三种纯电续航。

有关更多极氪 007 的动静态体验报告,大家可以点击以下链接进行查阅: 

回顾新车外观,极氪 007 整体造型较为圆润,并且在设计语言上与极氪的前几款车型完全不同,采用了全新的家族化设计。 尺寸方面,极氪 007 的长宽高分别为 4865*1900*1450mm,轴距为 2928mm。

  • 车型:银河 E8
  • 售价:17.08-22.38 万  
  • SiC 技术应用情况:后置电机电控碳化硅

基于 SEA 架构打造的银河 E8 提供了包含电池、电机、电控、热管理等等系统在内的全域 800V 高压平台车型,另外碳化硅技术方面,其中仅有的双电机车型(性能版)的后置电机也配备了 SiC 碳化硅高性能的电驱系统

动力方面,后驱版车型采用 400V 架构,电机最大功率为 200kW,最大扭矩 343N·m;双电机四驱版本车型采用 800V 架构,且配备高效 SiC 电驱,前电机最大功率 165kW,后电机最大功率为 310kW,最大扭矩 710N·m。

电池方面,新车将会搭载 62kWh 以及 76kWh 电池组,对应续航分别为 550km、665km 和 620km。

此前我们也有更多关于银河 E8 的动静态文章,感兴趣的小伙伴可以点击以下链接进行查阅:

外观方面,新车采用了全新的设计语言,与银河 L 系列车型有明显区别,前脸采用了纯电动车主流的封闭式设计,两侧大灯组造型非常犀利,配合前包围两侧极具立体感的不规则造型设计,整个前脸给到了很强的视觉冲击力。

尺寸方面,新车的长宽高尺寸分别是 5010*1920*1465mm,整车轴距为 2925mm。

三、总结

以上便是目前 SiC 技术在各品牌各类车型上的应用情况了;由此可以看见其实 SiC MOSFET ( 碳化硅功率器件 )在整个新能源汽车的模块列表中都有广泛的应用,伴随着带来更高效、更快速、更激进的性能和体验。

像各主机厂在电池管理系统、 辅助电源系统、电驱系统(主要集中)对于 SiC 的应用都有不同的理解和自研方针,希望本文的内容能带让大家对于碳化硅技术在新能源汽车中的应用有个大概的了解。

科技是不会止步不进的,它依然随着时间的长河激流勇进不断创新,也希望新材料新技术的应用给新能源汽车再“披”新装。

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