新能源车使用碳化硅器件能带来的好处

碳化硅功率器件已应用于电动汽车内部的关键电力系统,包括牵引逆变器、车载充电器 (OBC) 和 DC-DC 转换器。与传统硅器件相比,其主要优势包括更高电压和更高频率的特点,从而实现更高的系统效率、更快的开关、更低的损耗和更好的热管理。相对于硅基器件,碳化硅器件具有以下优势:

提升加速度

新能源车使用碳化硅器件能带来的好处

碳化硅器件的使用能让驱动电机在低转速时承受更大输入功率, 且因其高热性能,不怕电流过大导致的热效应和功率损耗。在车辆起步时,驱动电机能够输出更大扭矩,获得更强的加速能力。

增加续航里程

SiC 器件可以通过导通/开关两个维度降低损耗,从而实现增加电动车续航里程的目的。结合英飞凌的研究数据,在 25°C结温下,SiC-MOS 关 断损耗大约是 Si-IGBT 的 20%;在 175°C的结温下,SiC-MOS 关断损耗仅为 Si- IGBT的10%。综合来说,新能源车使用 SiC 器件能够增加 5-10%续航里程,平均续航里程超过 600 公里。

新能源车使用碳化硅器件能带来的好处


高额定电压

新能源车使用碳化硅器件能带来的好处

碳化硅 MOSFET 具有更高额定电压,使该技术适合电动汽车应用和电动汽车快速充电基础设施。更重要的是,SiC可在不进行重大更改的情况下直接更换,从而实现快速开发,同时将BOM保持在较低水平。

实现轻量化

实现轻量化得益于SiC的优越性能,SiC器件可在以下方面可达到缩小体积的效果:

1、封装尺寸更小,平均重量减轻150至200公斤;

2、减少滤波器和无源器件如变压器、电容、电感等 的使用;

3、减少散热器体积。

新能源车使用碳化硅器件能带来的好处

降低系统成本

新能源车使用碳化硅器件能带来的好处

目前SiC器件的价格是硅基器件的 4-6倍,但采用SiC器件实现了电池成本的大幅下降和续航里程的提升,综合降低了整车成本。

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