国产SiC落地，2019年投产，中国大功率半导体不再受制于人

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最近比亚迪发布的一项被称为“IGBT 4.0”的技术，在电动汽车行业内颇受关注，打破了目前国内碳化硅大功率器件被德国英飞凌、日本富士垄断的局面，不吹不黑也没收过钱，确实应该给比亚迪点个赞。

SiC综合性能

SiC是碳化硅的化学式，比亚迪发布的这一项技术就是碳化硅大功率元件，目前电动汽车的电机控制器、直流充电桩普遍使用的是IGBT，但IGBT在效率、功率、频率、耐高温、耐高压等方面远比SiC逊色。


大功率场景

例如在需要输出200kw功率的场合，可能需要使用10个左右的IGBT模块并联，每个模块输出20kw左右的功率，通过堆模块的方式来拼凑出需要的功率；如果将功率器件换成SiC，可能使用2个就可以实现200kw的大功率稳定输出。

功率损耗小

开过电动汽车的朋友应该知道，电动汽车最大输出功率在100kw左右，充电功率最大不超过50kw，目前电动汽车使用IGBT能够满足使用需求，但IGBT在大功率工况下发热严重，所以市面上具备真正意义上交流快充功能的电动汽车，充电模块都使用水套对IGBT进行冷却。同样的，直流充电桩只不过是将充电模块搬到充电桩里面，大功率输出时IGBT同样会大量发热。

对于使用SiC的电动汽车或直流充电桩，由于SiC发热量远小于IGBT，可以将充电模块做得很小，不需要复杂的液冷系统，例如使用SiC功率器件的充电桩，可以同时为2~4台电动汽车提供快充所需的功率。

耐高温性能

了解半导体的读者应该知道，半导体的性能对温度很敏感。对于IGBT，工作时会发热，但IGBT本身又非常“怕热”，所以使用IGBT的电控、充电模块、充电桩，在IGBT过热时会触发保护机制，导致输出功率受限。

SiC的耐高温性能非常好，通过上图可以发现，SiC在很大的温度范围内都能保持较低的导通电阻，SiC对温度的敏感程度远小于IGBT。

耐高压性能

在大功率工况下，为减少电能损失，提高电压是必然的选择，并且越高越好。对于IGBT，1000V左右的电压已经接近极限，而SiC可以在3300V、6500V甚至更高的电压下工作，这个电压对于IGBT是不可能做到的。

未来电动汽车快充一定是趋势，在能够保证安全的情况下，充电电压可能还会继续上调，如果上调到接近目前IGBT的极限，那么IGBT一定会被SiC所代替。

大功率半导体器件是电动汽车的核心技术，无论是电动汽车充电，还是电动汽车行驶时都会使用到；之前因为芯片被西方国家“卡脖子”，国产SiC已经打破了几家厂商所垄断的局面，大功率半导体受制于人的历史已经结束。

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