今天小编分享的汽车经验:半夜“三连”怒怼智己,小米为啥这么急?,欢迎阅读。
就因为写错了电驱系统的功率模块,小米居然罕见的生气了!
在昨晚智己 L6 发布会上,因为错把竞品小米 SU7 MAX 的前 SiC 电机写成了前 IGBT 电机,导致小米汽车在半夜 12 点后连发 3 条微博怒怼智己。
车企互怼在过去很常见,但像小米这样反应激烈的还是头一回,而在我看来,小米之所以这样,就是因为 SiC 对电车来说实在太重要了!
而看到这里,相信你也是一脸懵逼,这 SiC 和 IGBT 到底是什么?在各种参数名词满天飞的时代,为什么小米会对这个参数如此上头?
今天咱们就给大家从技术层面来简单讲下,让小米整晚都无法释怀的 SiC 与 IGBT 究竟是什么,它究竟能对新能源汽车带来什么影响。
SiC 究竟有多重要?
和冰箱彩色電視機大沙发不同,SiC 和 IGBT 都是我们消费者看不见、摸不着的零部件,但它俩都是构成新能源汽车三电系统的核心。
IGBT 是目前所有基于 400V 平台电车都在使用的半导体器件,此外像阿维塔 11 和 12 这两台全網域 750V 的电车,使用的也是 IGBT。
而SiC 则是被业内认为将要在 800V 时代,全面取代 IGBT 的存在。
如今,几乎所有 800V 平台电车都广泛使用的半导体器件,即使未来推出了诸如 900V、1000V 等更高压平台的电车(比如 900V 平台的蔚来 ET9),也依旧会使用 SiC。
不过,除非是学过电气专业的消费者,仅凭这些简短的介绍,绝大多数消费者肯定还是无法完全理解 SiC 和 IGBT 的定义和作用的。
那 SiC 和 IGBT 究竟是什么?
想要彻底明白 SiC 和 IGBT,就得先从电车驱动的原理看起。
家里有电车的消费者都知道,电车的动力电池在充电和放电时,输入与输出的都是直流电;但驱动电机需要的,却是交流电。
所以,在电车行驶时,必须得有一个零部件负责把动力电池输出的直流电转化成交流电,再输入给电机使用。
而初中物理又告诉我们,直流电的电流是稳定不变的,交流电则有周期性的变化频率。
用一个不严谨的比喻,如果想要把直流电转化成交流电,就要像敲电报那样,用一个开关去有规律地调整直流电流,把它转化成带有特定频率的交流电流。
IGBT 就是这个开关,而它的全称是 Si IGBT。
400V 时代的 IGBT
Si 的意思,就是芯片衬底使用的是 Si 硅基材料;而 IGBT 则指的是半导体器件的结构形式。由于它默认都会采用 Si 衬底,所以大家习惯把 Si IGBT 简称为 IGBT。
虽然 IGBT 在 400V 平台的新能源汽车上表现得非常尽职尽责,但当人们想跟进一步提升这些新能源汽车的性能时,IGBT 又变成了一大短板。
比如如何提升电机功率,如今我们都知道,想要高性能电机,就要提升电机转速,而这就需要提升半导体器件的开关频率。
但 IGBT 的开关频率上限有限,因为它是通过调整电流来控制开关频率的,而电流本身就很难做到精确控制。
这就好比我们洗完澡关掉阀门后,花洒并不会立刻停止出水、而是把水管里残留的水流光才完全停止一样,没有办法真正做到 " 阀关水停 "。
这个现象用专业术语讲,叫做" 电流拖尾 "。就是因为存在拖尾现象,所以 IGBT 的开关频率做不上去,电机转速自然也做不上去。
还有就是能耗,如果想要在 IGBT 的基础上做高性能,那么电流就得更大,产生的热量也就越高,一方面会增加散热压力,另一方面也会造成能量被白白损耗。
所以车企很快反应过来,既然电流很难被驾驭,那为什么不选择去控制电压呢?一方面电压可以做到精确控制,另一方面,提升电压也不会产生热量和能量损耗。
于是,作为第三代半导体材料的 SiC 碳化硅被引入汽车产业,成为了在 800V 时代下取代 IGBT 的新选择。
800V 时代的 SiC
我们平时所说的 SiC,其实是 SiC MOSFET 的简称。
其中 SiC 的意思是碳化硅,它和 Si 类似,是指制作半导体器件的晶圆衬底时使用的另一种材料;而MOSFET 和 IGBT 类似,是指半导体器件的另一种结构形式。
对比 IGBT,SiC 最大的优点就是耐高压,它的最高耐压等级可以达到 1200V,应付 800V 标准绰绰有余;而目前 IGBT 的最高耐压等级则在 650-750V 左右。
其次就是工作频率更高,这一点是因为 MOSFET 本身的原理特性导致的,所以我们在看智己、小米宣传超过 20000 转的高性能电机时,都会强调 SiC 的存在。
最后就是热导率和耐温性能更高,说人话就是能耗低、散热性能好。
比如我们之前《》,小鹏 G6 的综合电耗就要比特斯拉 Model Y 低 10% 左右。
而仅仅在电驱部分使用了 SiC 的 400V 特斯拉,也要比其它全網域采用 IGBT 的 400V 电车更加省电。
为什么小米这么急?
作为一个技术控,在我看来 SiC 的大规模装车是非常值得肯定的,因为它实打实地提升了电车的整体性能,让电车进入到了一个新的技术时代。
但对于车企来说,大规模使用 SiC 的风险又很高,因为SiC 的成本要比 IGBT 高 2-5 倍;而由 SiC 转化来的实际能耗优势,又只有 10% 左右。
如果消费者感知不到 SiC 的明显优势,或者让消费者觉得 SiC 的性能提升不太值,就会直接影响到销量,让车企付出的努力白费。
所以我们看到,如今市面上虽然有很多号称采用 800V 平台的电车,但它们之中只有极少数是全網域采用 SiC 的真 800V,其它的则更多是三电 800V、甚至是只有电池是 800V 的 " 青春版 "。
这就是车企为了规避风险而采取的妥协之计,既降低了 SiC 的成本,又保住了 800V 的营销噱头,可以说是非常聪明了。
而小米 SU7 MAX 作为一台全網域 SiC 的真 · 800V 车型,自然不希望自己的努力因为竞品的错误宣传而被带偏的,所以这才有了开始的那一幕。
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