就在昨晚,被譽為上汽集團“集大成之作”的智己 L6 正式開啟預售;在整場發(fā)布會中,智己官方向我們展示了智己 L6 所蘊含的各種全新產品技術要領。
其中,動力方面就包括了 SiC 功率模塊, SiC 電機等技術的應用;并且列舉了“友商”小米 SU7 在動力性能方面的參數(shù)進行對比。
但由于 PPT 審核問題把小米 SU7 的 全域(前后電機) SiC 應用模塊僅標注成了后電機,引得網上一番沸騰。
那么 SiC 技術對于新能源汽車中到底意味著什么呢?為何大家爭論如此激烈,IGBT 以及 SiC 的區(qū)別在哪里?應用 SiC 技術車型又有哪些呢?在這期的導購中我們給大家一一盤點。
眾所周知,我們的電池電量是通過直流(DC)的形式來進行快充以及儲存的,但當它需要傳遞到電機使得電機工作的時候,就需要轉換成交流電(AC)的形式,而這個轉換的過程就需要用到我們的電機控制器了。
而新能源汽車中 DC/DC 拓撲主要應用于車載充電器,AC/DC 拓撲主要應用于充電樁,DC/AC 拓撲則主要應用于電機控制器。電機控制器用于實現(xiàn)大功率直流/交流變換之后驅動電動機。
除此之外,電機控制器還可用于捕獲再生制動能量并回饋給電池組,也就是我們所說的動能回收系統(tǒng)。
目前,電機控制器功率模塊主要采用 IGBT、Si-MOSFET、SiC-MOSFET 三種功率芯片。
其中,在新能源汽車電機控制器當中,IGBT 兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 GTR 的低導通壓降兩方面的優(yōu)點,但由于材料特性的受限 IGBT 很難在 200℃ 高溫環(huán)境下工作。
所以如果要電機擁有更高功率密度、更高溫、更高的轉換效率工作,那么對功率器件的材料就需要擁有更高的要求。而我們今天要講的就是 SiC MOSFET ( 碳化硅功率器件 ) 這一種技術應用,就是一種新的材料方案。
SiC MOSFET 在新能源汽車上根據不同的部位系統(tǒng)能有非常多的用途和優(yōu)勢;例如智己昨晚在發(fā)布會上講述的碳化硅電機就是屬于 SiC MOSFET 在電機驅動系統(tǒng)上的應用。
另外還有電池管理系統(tǒng)、 輔助電源系統(tǒng)等等。得益于現(xiàn)在電機總成的高度集成,由 SiC MOSFET 構成的電機控制器與逆變器等等都與驅動電機結合為一個部位,也就是我們所說的多合一一體化驅動總成。
在車輛層面,與 Si IGBT 相比,使用 SiC MOSFET 可將 800 V 電壓水平的系統(tǒng)效率提高多達 3%。通過增加開關頻率,由于較低的諧波電流和較低動態(tài)損耗,使得這個一體化電機得到了更高的效率。
特斯拉 Model 3 是第一款在電機控制器中使用 SiC MOSFET 的量產純電動汽車,是碳化硅技術在汽車應用的又一新的里程碑。加速了 SiC 器件在汽車逆變器的推廣和應用。
得益于碳化硅技術的應用 Model 3 較 Model X/S 的 Si IGBT 方案逆變器功率密度提高更多。再加上驅動系統(tǒng)集成化提高、電機電控等關鍵零部件升級,使得 Model 3 驅動系統(tǒng)效率達 89%,較 Model S/X 提高了 6%。
動力方面,后輪驅動版的電機功率為 194kW,扭矩為 340N·m;長續(xù)航全輪驅動版的電機功率為 331kW,扭矩為 559N·m。
續(xù)航方面,后輪驅動版的電池容量為 66kWh,根據搭載輪轂尺寸不同:18 英寸 CLTC 續(xù)航為 606km,19 英寸 CLTC 續(xù)航為 567km;
長續(xù)航全輪驅動版的電池容量為 78.4kWh,根據搭載輪轂尺寸不同:18 英寸 CLTC 續(xù)航為 713km,19 英寸 CLTC 續(xù)航為 682km。
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外觀方面, Model 3 煥新版的車頭造型更加犀利,相比圓潤的老款,新款大多數(shù)線條都是平直的設計,勾勒出的輪廓看上去也更加運動。尺寸方面,Model 3 煥新版的長寬高分別為 4720*1848*1442mm,軸距為 2875mm,車側線條同樣平直簡潔。
與 Model 3 一樣,Model Y 同樣也是特斯拉在電機控制器中使用 SiC MOSFET 的量產純電動汽車;其中單電機車型為后置永磁同步電機,并帶有碳化硅電控;而四驅車型則是前感應電機,后碳化硅永磁同步電機。
動力方面,Model Y 單電機版峰值功率 220kW,峰值扭矩 440N·m;長續(xù)航版本前后電機峰值功率分別為 137/194kW,峰值扭矩 219/340N·m;新性能版前后電機峰值功率分別為 137/220kW,峰值扭矩 219/440N·m。
續(xù)航方面,Model Y 單電機版電池容量 60kWh, CLTC 純電續(xù)航 554km,;長續(xù)航版本電池容量為 78.4kWh, CLTC純電續(xù)航 688km;性能版同樣搭載 78.4kWh 容量電池,CLTC 純電續(xù)航 615km。
造型方面,Model Y 前臉造型看起來比較端莊,傳承了特斯拉一貫風格,讓人過目不忘。再配合精美的頭燈,顯得相當有檔次。 其中,特斯拉 Model Y 的長寬高分別為 4750*1921*1624mm,軸距為 2890mm。
正如前面所說 SiC MOSFET 除了在電機驅動系統(tǒng)上的應用外,還有電池管理系統(tǒng)、 輔助電源系統(tǒng)等等各方面。而小米汽車 SU7 則是使用了全域碳化硅技術。
其主要運用在電池管理、電機驅動和充電裝置中,這樣能使小米 SU7 的性能和補能效率都得到了大幅度提升。因此小伙伴們可能就清楚了,小米 SU7 無論是單電機版本雙電機版本都是采用了碳化硅技術的。
動力方面,小米 SU7 兩驅版搭載的是 220kW 的驅動電機,四驅版搭載的是前 220kW 后 275kW 的驅動電機。
續(xù)航方面,SU7 配有兩種電池版本,分別是 73.6kWh 和 101kWh,其中 73.6kWh是弗迪磷酸鐵鋰電池,101kWh 是寧德時代麒麟電池,兩驅 73.6kWh 電池續(xù)航分別是 628/668;四驅 101kWh 電池續(xù)航分別是 800km 和 750km。
作為本來年度重磅熱點車型,此前我們也是對小米SU7的動靜態(tài)以及智能駕駛方面的內容有過詳細的介紹,感興趣小伙伴可以點擊以下鏈接查閱:
外觀方面,小米 SU7 采用了較為運動的外觀造型設計,車燈采用的是一體式設計。尺寸方面,新車長寬高分別為 4997*1963*1440mm ,另外普通版的車高為 1455mm ,但兩個版本的軸距都是 3000mm。
6 月 22 日,蔚來宣布首臺 SiC 電驅系統(tǒng) C 樣件(批量樣件,用于工藝和生產試驗驗證)下線,標志著蔚來成為特斯拉、比亞迪之后,又一家成功將 SiC 技術應用至其量產車型功率器件零部件的車企。
而蔚來 ET5 的碳化硅技術應用主要是電控(功率模塊)碳化硅, 搭載的是蔚來 SiC 功率模塊新一代高效電驅平臺;而功率模塊是集成在一體化的后永磁同步電機上。
動力方面,ET5 采用的是新一代電驅平臺,配備前 150kW 感應電機、后 210kW 碳化硅永磁電機,峰值功率為 360kW,峰值扭矩為 700N·m,半載工況下百公里加速為 4 秒,相比此前標定的 4.3 秒提升了 0.3 秒。
續(xù)航方面,ET5 依舊會搭載 75 度以及 100 度兩種電池包,其中 75kWh /CLTC 續(xù)航 560km,100kWh / CLTC 續(xù)航 710km。
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造型方面,ET5 延續(xù)了 X-Bar 的設計理念,同時還新增了更多運動化的原創(chuàng)設計。前艙處的折線更為鋒銳,而搭配新車獨有的前唇,更顯運動感,同時進一步加強破風能力。整車長寬高尺寸分別為 4790/1960/1499mm,軸距為 2888mm。
這里值得留意的是,蔚來 ET7 是蔚來首款采用第二代電驅動系統(tǒng)的車型。包含一款最大功率 180 kW 的前永磁同步電機;一款 300 kW 的后異步感應電機。相比于現(xiàn)有的 160kW 和 240kW 電驅動系統(tǒng),分別提升了 20% 和 23%。
而其中的 180 kW 的前永磁同步電機則是采用碳化硅功率模塊技術;根據電池容量不同蔚來 ET7 分為75kWh、100kWh 版本、100kWh 首發(fā)版三個版本,純電續(xù)航分別為 530/675/675km
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造型方面 ET7 取消了一代平臺的鍍鉻造型,X-Bar 的造型更為簡約,與車身以及大燈組進一步融合。 沿用了家族化的 Double-Dash 的日間行車燈加上 LED 遠近光燈一體大燈組,這樣的分體式大燈可以和 X-Bar 的前臉進一步做融合。
另外,蔚來車身尺寸為長寬高分別為:5101/1987/1509mm,軸距長度為 3060mm
從 智己 L6 發(fā)布會上可以看到,智己 L6 的“颶風電機”也采用了碳化硅的功率模塊,與前面的車型一樣,都是集成在一體化電機內部的電控組成部分。使得電機擁有 379kW 的峰值功率,500N·m 的峰值扭距,最高轉速超過 21000rpm
另外 智己 L6 超強性能版搭載前后 SiC 電機,綜合功率達到 579kW,峰值扭距 800N·m,百公里加速 2.74s。
所以動力方面,根據申報信息來看, 智己 L6 將提供了單電機功率為 250kW,雙電機前后功率分別為 200/379kW 四驅兩個版本。
同時根據免征購置稅目錄顯示, 新車將分別搭載 90/100kWh 電池組,另外智己 L6 將擁有一塊光年固態(tài)電池版本車型,整車最大純電續(xù)航里程可達 1000+km。
日前我們剛剛給大家?guī)黻P于智己 L6 的相關靜態(tài)體驗,更多車外車內的細節(jié)小伙伴們可以點擊以下鏈接快速查閱:
外觀方面,智己 L6 要比 LS6 更加協(xié)調,前臉由大量的悠長、圓潤、飽滿的曲線構成;機蓋非常低趴動感,放眼望去幾乎沒有尖銳棱角化的處理,這點也是智己在設計上一直持有的觀念。車身尺寸方面,智己L6 長寬高分別為 4931/1960/1474mm,軸距:2950mm。
智己 LS6 作為首款搭載智己“全域 800V 雙碳化硅平臺”的量產車。但值得留意的是,這里的碳化硅技術模塊的應用也是與 L6 一樣指電機控制模塊,方案幾乎一樣,但 LS6 則是智己首次運用上碳化硅電控功率模塊的車型。
續(xù)航方面,新車共有四種續(xù)航版本,其中雙電機版為 100kWh,續(xù)航里程702km,而單電機則有 71/90/100kWh 三種電池容量,續(xù)航里程分別為 560/680/760km。
動力方面,四驅車型前后都采用了碳化硅技術,峰值 579kW(200kW+379kW),峰值扭矩 800Nm,單電機則是后置的永磁同步電機,同樣擁有碳化硅電控模塊。
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外觀方面,LS6 在視覺上要明顯圓潤和收窄了許多,新車不再像 LS7 那樣采用非常多凸顯力量感線條的設計,整車線條更多是圓滑和流線化。 車身尺寸方面,LS6 長寬高分別為 4904*1988*1669mm,軸距 2950mm。
小鵬 X9 是基于小鵬 SEPA2.0 扶搖架構的一款 MPV 車型,該平臺是采用了全域 800V 高壓 SiC 碳化硅技術;而在小鵬的這個扶搖架構里,小鵬 X9 可實現(xiàn)包括動力電池、電驅、電源、壓縮機等所有高壓部件整車全域 800V。
更深入的部件中,例如該平臺下的一體化電機就使用了高壓 SiC 碳化硅油冷扁線深度集成的電驅。但至于更多模塊化碳化硅技術應用的比例是多少目前還沒有更明確的消息。
動力方面,小鵬 X9 的前置永磁同步電機為采用了碳化硅技術的單電機,單電機版本功率為 235kW,扭矩為 450N·m;雙電機版為前/后峰值功率 235/135kW,后峰值扭矩 450/190N·m
續(xù)航方面,小鵬 X9 根據版本不同擁有:單電機 84.5kWh 610km、單電機 101.5kWh 702km、雙電機 101.5kWh 640km 三種續(xù)航里程體現(xiàn)。
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外觀方面,小鵬 X9 在延續(xù)了小鵬家族化設計的同時采用較為科技風的設計理念。配備封閉式前臉的設計,而小鵬品牌 LOGO 被放置在機蓋前沿的位置。另外,小鵬 X9 的長寬高分別為 5293*1988*1785mm,軸距為 3160mm。
對比小鵬 X9,小鵬 G6 則是小鵬 SEPA2.0 扶搖架構的第一款車型,同樣采用全域碳化硅技術,與 X9 一樣,碳化硅模塊主要分布在電池管理、電機電控和充電裝置上面。
而對于碳化硅電機方面的應用,小鵬 G6 主要是在后置的永磁同步電機中用了碳化硅的電控模塊;動力方面,兩驅車型搭載最大功率 215kW 油冷電驅;四驅車型則搭載前 140kW、后 215kW 電機。
續(xù)航里程方面,共有 66kWh、87.5kWh 兩種不同容量的電池版本,其中 66kWh 為磷酸鐵鋰電池,87.5kWh 為三元鋰電池,搭載 87.5kWh 的后驅版續(xù)航為 755km。
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外觀方面,小鵬 G6 采用了轎跑跨界式的外觀設計。 細節(jié)上,小鵬 G6 前臉依然采用了分體式大燈組的設計語言,并且此次還將小鵬的 LOGO 融入到了貫穿式的前燈帶中。此外,小鵬 G6 長寬高分別為 4753*1920*1650mm,軸距為 2890mm
理想 MEGA 是基于行業(yè)的 800V 高壓純電驅動平臺打造,采用了前感應/異步、后永磁/同步的電機組合。并且理想MEGA在后電機的電控模塊采用 SiC 碳化硅功率半導體元件來打造電驅控制系統(tǒng)。
相比 Si-IGBT 半導體效率提升 20%以上。理想 MEGA 采用的是前 155kW 驅動電機和后 245kW 的驅動電機,該前后電機分別由華為技術有限公司和聯(lián)合汽車電子有限公司提供,系統(tǒng)功率為 400kW。
續(xù)航方面, 理想 MEGA 搭載的是 103kWh 的 5C 麒麟電池,CLTC 續(xù)航 710km,實測充電功率最大能夠達到 520kW。
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造型方面,MEGA 的前車頭造型設計非常獨特,似乎都沒有棱角的設計,從圖片上看這與高鐵車頭的造型十分相像。 水滴型車頭以大自然的水滴為靈感來源,將力量與優(yōu)雅融合。其中,長寬高分別是 5350*1965*1850mm ,軸距為 3300mm。
早在 2020 年 7 月,比亞迪推出的比亞迪漢 EV 就已經自研了碳化硅領域技術的應用,并且通過配備自研的碳化硅電機驅動控制器,達成了 3.9S 的 0-100km/h 加速時間和亮眼的續(xù)航里程。
現(xiàn)比亞迪漢 EV 的車型全系均為永磁同步電機電機,并且擁有前驅/四驅兩種動力布局,所以目前比亞迪漢 EV 的所有車型均搭配碳化硅電機驅動控制器 。
而普通版版車型中,單電機前驅: 最大電機功率 180kW;最大扭矩 350Nm;續(xù)航 715km;百公里加速時間 7.9s 雙電機四驅: 最大電機功率 380kW;最大扭矩 700Nm;續(xù)航 610km;百公里加速時間 3.9s
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外觀方面, 現(xiàn)版本的比亞迪漢 EV 新車新增了暮山紫外觀配色。此外其余外觀造型上,榮耀版與現(xiàn)款車型基本保持一致。漢 EV 榮耀版的車身尺寸分別為 4995/1910/1495mm,軸距為 2920mm。
全新極氪 001 最大的變化就是采用了基于 800V 架構的碳化硅電驅方案 ,也就是電機內設計了全新的碳化硅功率模塊,再同步 800V 平臺的加持。其中碳化硅功率模塊集成在全系后置的永磁同步電機中。
動力方面,全新極氪 001 四驅版搭載了前異步電機和后永磁同步電機,其中前異步電機峰值功率為 270kW,后永磁同步電機為 310kW。后驅版本搭載 310kW 的后永磁同步電機。
續(xù)航方面,YOU 四驅版本和 WE 四驅版本搭載 100kWh 電池包,CLTC 續(xù)航為 705km;WE 版本搭載 95kWh 電池包,提供四驅和后驅車型選擇,CLTC 續(xù)航分別為 675/750km。
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在外觀上,全新極氪 001 的造型設計基本延續(xù)了 2023 款 001 的造型設計。 車尾部的造型基本和現(xiàn)款車型一致,新車的后保險杠位置有了改變,車頂?shù)奈恢靡踩∠缩忯~鰭的設計 。 其中長寬高分別為 4977*1999*1545mm,軸距為 3005mm。
浩瀚 PMA2+平臺下極氪 007,同樣全系搭載 800V 高壓平臺;此外,在碳化硅技術應用方面,極氪 007 標配極氪001 FR 同款的 310kW 碳化硅后電機,該碳化硅模塊主要也是體現(xiàn)在功率模塊方面。
動力方面新車將提供單電機和雙電機版本,其中單電機均為功率為 310kW 的碳化硅電機 ;雙電機功率分別為 165/310kW(后置單碳化硅電機) 。
純電續(xù)航里程方面,極氪 007 搭載 75.60kWh 和 100.01kWh 兩套不同容量的電池組,其中,75.60kWh 對應 688 純電續(xù)航里程;100.01kWh 電池組根據配置不同對應 723/770/870km 三種純電續(xù)航。
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回顧新車外觀,極氪 007 整體造型較為圓潤,并且在設計語言上與極氪的前幾款車型完全不同,采用了全新的家族化設計。 尺寸方面,極氪 007 的長寬高分別為 4865*1900*1450mm,軸距為 2928mm。
基于 SEA 架構打造的銀河 E8 提供了包含電池、電機、電控、熱管理等等系統(tǒng)在內的全域 800V 高壓平臺車型,另外碳化硅技術方面,其中僅有的雙電機車型(性能版)的后置電機也配備了 SiC 碳化硅高性能的電驅系統(tǒng)。
動力方面,后驅版車型采用 400V 架構,電機最大功率為 200kW,最大扭矩 343N·m;雙電機四驅版本車型采用 800V 架構,且配備高效 SiC 電驅,前電機最大功率 165kW,后電機最大功率為 310kW,最大扭矩 710N·m。
電池方面,新車將會搭載 62kWh 以及 76kWh 電池組,對應續(xù)航分別為 550km、665km 和 620km。
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外觀方面,新車采用了全新的設計語言,與銀河 L 系列車型有明顯區(qū)別,前臉采用了純電動車主流的封閉式設計,兩側大燈組造型非常犀利,配合前包圍兩側極具立體感的不規(guī)則造型設計,整個前臉給到了很強的視覺沖擊力。
尺寸方面,新車的長寬高尺寸分別是 5010*1920*1465mm,整車軸距為 2925mm。
以上便是目前 SiC 技術在各品牌各類車型上的應用情況了;由此可以看見其實 SiC MOSFET ( 碳化硅功率器件 )在整個新能源汽車的模塊列表中都有廣泛的應用,伴隨著帶來更高效、更快速、更激進的性能和體驗。
像各主機廠在電池管理系統(tǒng)、 輔助電源系統(tǒng)、電驅系統(tǒng)(主要集中)對于 SiC 的應用都有不同的理解和自研方針,希望本文的內容能帶讓大家對于碳化硅技術在新能源汽車中的應用有個大概的了解。
科技是不會止步不進的,它依然隨著時間的長河激流勇進不斷創(chuàng)新,也希望新材料新技術的應用給新能源汽車再“披”新裝。
來源:第一電動網
作者:新出行
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