今天小編分享的汽車經驗:半夜“三連”怒怼智己,小米為啥這麼急?,歡迎閲讀。
就因為寫錯了電驅系統的功率模塊,小米居然罕見的生氣了!
在昨晚智己 L6 發布會上,因為錯把競品小米 SU7 MAX 的前 SiC 電機寫成了前 IGBT 電機,導致小米汽車在半夜 12 點後連發 3 條微博怒怼智己。
車企互怼在過去很常見,但像小米這樣反應激烈的還是頭一回,而在我看來,小米之所以這樣,就是因為 SiC 對電車來説實在太重要了!
而看到這裏,相信你也是一臉懵逼,這 SiC 和 IGBT 到底是什麼?在各種參數名詞滿天飛的時代,為什麼小米會對這個參數如此上頭?
今天咱們就給大家從技術層面來簡單講下,讓小米整晚都無法釋懷的 SiC 與 IGBT 究竟是什麼,它究竟能對新能源汽車帶來什麼影響。
SiC 究竟有多重要?
和冰箱彩色電視機大沙發不同,SiC 和 IGBT 都是我們消費者看不見、摸不着的零部件,但它倆都是構成新能源汽車三電系統的核心。
IGBT 是目前所有基于 400V 平台電車都在使用的半導體器件,此外像阿維塔 11 和 12 這兩台全網域 750V 的電車,使用的也是 IGBT。
而SiC 則是被業内認為将要在 800V 時代,全面取代 IGBT 的存在。
如今,幾乎所有 800V 平台電車都廣泛使用的半導體器件,即使未來推出了諸如 900V、1000V 等更高壓平台的電車(比如 900V 平台的蔚來 ET9),也依舊會使用 SiC。
不過,除非是學過電氣專業的消費者,僅憑這些簡短的介紹,絕大多數消費者肯定還是無法完全理解 SiC 和 IGBT 的定義和作用的。
那 SiC 和 IGBT 究竟是什麼?
想要徹底明白 SiC 和 IGBT,就得先從電車驅動的原理看起。
家裏有電車的消費者都知道,電車的動力電池在充電和放電時,輸入與輸出的都是直流電;但驅動電機需要的,卻是交流電。
所以,在電車行駛時,必須得有一個零部件負責把動力電池輸出的直流電轉化成交流電,再輸入給電機使用。
而初中物理又告訴我們,直流電的電流是穩定不變的,交流電則有周期性的變化頻率。
用一個不嚴謹的比喻,如果想要把直流電轉化成交流電,就要像敲電報那樣,用一個開關去有規律地調整直流電流,把它轉化成帶有特定頻率的交流電流。
IGBT 就是這個開關,而它的全稱是 Si IGBT。
400V 時代的 IGBT
Si 的意思,就是芯片襯底使用的是 Si 硅基材料;而 IGBT 則指的是半導體器件的結構形式。由于它默認都會采用 Si 襯底,所以大家習慣把 Si IGBT 簡稱為 IGBT。
雖然 IGBT 在 400V 平台的新能源汽車上表現得非常盡職盡責,但當人們想跟進一步提升這些新能源汽車的性能時,IGBT 又變成了一大短板。
比如如何提升電機功率,如今我們都知道,想要高性能電機,就要提升電機轉速,而這就需要提升半導體器件的開關頻率。
但 IGBT 的開關頻率上限有限,因為它是通過調整電流來控制開關頻率的,而電流本身就很難做到精确控制。
這就好比我們洗完澡關掉閥門後,花灑并不會立刻停止出水、而是把水管裏殘留的水流光才完全停止一樣,沒有辦法真正做到 " 閥關水停 "。
這個現象用專業術語講,叫做" 電流拖尾 "。就是因為存在拖尾現象,所以 IGBT 的開關頻率做不上去,電機轉速自然也做不上去。
還有就是能耗,如果想要在 IGBT 的基礎上做高性能,那麼電流就得更大,產生的熱量也就越高,一方面會增加散熱壓力,另一方面也會造成能量被白白損耗。
所以車企很快反應過來,既然電流很難被駕馭,那為什麼不選擇去控制電壓呢?一方面電壓可以做到精确控制,另一方面,提升電壓也不會產生熱量和能量損耗。
于是,作為第三代半導體材料的 SiC 碳化硅被引入汽車產業,成為了在 800V 時代下取代 IGBT 的新選擇。
800V 時代的 SiC
我們平時所説的 SiC,其實是 SiC MOSFET 的簡稱。
其中 SiC 的意思是碳化硅,它和 Si 類似,是指制作半導體器件的晶圓襯底時使用的另一種材料;而MOSFET 和 IGBT 類似,是指半導體器件的另一種結構形式。
對比 IGBT,SiC 最大的優點就是耐高壓,它的最高耐壓等級可以達到 1200V,應付 800V 标準綽綽有餘;而目前 IGBT 的最高耐壓等級則在 650-750V 左右。
其次就是工作頻率更高,這一點是因為 MOSFET 本身的原理特性導致的,所以我們在看智己、小米宣傳超過 20000 轉的高性能電機時,都會強調 SiC 的存在。
最後就是熱導率和耐温性能更高,説人話就是能耗低、散熱性能好。
比如我們之前《》,小鵬 G6 的綜合電耗就要比特斯拉 Model Y 低 10% 左右。
而僅僅在電驅部分使用了 SiC 的 400V 特斯拉,也要比其它全網域采用 IGBT 的 400V 電車更加省電。
為什麼小米這麼急?
作為一個技術控,在我看來 SiC 的大規模裝車是非常值得肯定的,因為它實打實地提升了電車的整體性能,讓電車進入到了一個新的技術時代。
但對于車企來説,大規模使用 SiC 的風險又很高,因為SiC 的成本要比 IGBT 高 2-5 倍;而由 SiC 轉化來的實際能耗優勢,又只有 10% 左右。
如果消費者感知不到 SiC 的明顯優勢,或者讓消費者覺得 SiC 的性能提升不太值,就會直接影響到銷量,讓車企付出的努力白費。
所以我們看到,如今市面上雖然有很多号稱采用 800V 平台的電車,但它們之中只有極少數是全網域采用 SiC 的真 800V,其它的則更多是三電 800V、甚至是只有電池是 800V 的 " 青春版 "。
這就是車企為了規避風險而采取的妥協之計,既降低了 SiC 的成本,又保住了 800V 的營銷噱頭,可以説是非常聰明了。
而小米 SU7 MAX 作為一台全網域 SiC 的真 · 800V 車型,自然不希望自己的努力因為競品的錯誤宣傳而被帶偏的,所以這才有了開始的那一幕。
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