小鵬汽車與芯聯(lián)集成(Silicon Integration)聯(lián)合宣布,雙方合作開發(fā)的國內(nèi)首個混合碳化硅(Hybrid SiC)功率模塊產(chǎn)品已成功實現(xiàn)量產(chǎn)。這一重大技術突破,不僅標志著我國在新能源汽車核心電驅功率半導體領域實現(xiàn)了自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化的重要跨越,也為下一代高性能電動汽車的動力系統(tǒng)樹立了新的技術標桿。
技術背景與聯(lián)合開發(fā)的戰(zhàn)略意義
碳化硅(SiC)作為第三代寬禁帶半導體材料的代表,以其高擊穿電場、高熱導率、高電子飽和漂移速率等優(yōu)異特性,成為提升電動汽車電驅系統(tǒng)效率、功率密度和續(xù)航里程的關鍵材料。傳統(tǒng)的全碳化硅模塊雖然性能卓越,但成本較高。而混合碳化硅技術,通過將碳化硅MOSFET與優(yōu)化設計的硅基IGBT或二極管進行創(chuàng)新性結合,能夠在顯著提升系統(tǒng)效率(尤其是在高頻、高壓工作條件下)的有效控制整體成本,實現(xiàn)性能與成本的最佳平衡。
小鵬汽車作為國內(nèi)智能電動汽車的領軍企業(yè),一直致力于通過自研和深度供應鏈合作,打造技術護城河。芯聯(lián)集成則是國內(nèi)領先的汽車功率半導體及模組解決方案供應商。此次強強聯(lián)合,旨在共同攻克車規(guī)級高性能、高可靠性混合碳化硅模組的設計、制造與封測難關,旨在縮短開發(fā)周期,加速技術落地,并確保供應鏈的自主可控。這對于降低對海外高端功率半導體產(chǎn)品的依賴,提升中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的整體競爭力具有深遠的戰(zhàn)略意義。
量產(chǎn)產(chǎn)品的技術特點與優(yōu)勢
此次實現(xiàn)量產(chǎn)的混合碳化硅功率模塊,主要應用于電動汽車的主驅逆變器。它融合了多項創(chuàng)新技術:
- 芯片級創(chuàng)新設計:模塊內(nèi)部采用了芯聯(lián)集成自主設計的碳化硅MOSFET芯片,與經(jīng)過特殊優(yōu)化、適用于高頻開關的硅基IGBT或快恢復二極管芯片協(xié)同工作。這種混合拓撲結構,在車輛中低速巡航(硅基器件高效區(qū))和急加速、高速運行(碳化硅器件高效區(qū))等不同工況下,都能實現(xiàn)系統(tǒng)效率的最優(yōu)分布。
- 先進的封裝工藝:產(chǎn)品采用了低電感、高散熱能力的模塊封裝技術,如雙面燒結、銀燒結或AMB活性金屬釬焊基板等,確保了模塊在高功率密度下工作的可靠性與長期穩(wěn)定性,完全滿足嚴苛的汽車級質(zhì)量與壽命要求。
- 顯著的性能提升:相比傳統(tǒng)純硅IGBT模塊,該混合碳化硅模塊能將電驅系統(tǒng)的綜合效率提升數(shù)個百分比,這意味著在同等電池容量下,車輛續(xù)航里程有望得到切實增加。其更高的工作結溫和開關頻率,有助于電驅系統(tǒng)實現(xiàn)小型化、輕量化,為整車布局釋放更多空間。
- 優(yōu)化的成本結構:通過在部分對成本敏感但對效率提升邊際效益較低的區(qū)域使用高性能硅基器件,該方案在獲得大部分碳化硅技術紅利的實現(xiàn)了比全碳化硅方案更優(yōu)的成本控制,加速了先進技術在主流車型上的普及應用。
對行業(yè)的影響與未來展望
小鵬汽車與芯聯(lián)集成此番合作成果的量產(chǎn),為國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)注入了一劑“強心針”。它證明了國內(nèi)企業(yè)完全有能力在高端功率半導體這一核心賽道上實現(xiàn)從設計、制造到應用的全鏈條突破。
對于小鵬汽車而言,自研或深度定制的核心三電部件,是其打造差異化產(chǎn)品體驗、保持技術領先優(yōu)勢的關鍵一環(huán)。搭載此混合碳化硅模塊的新一代電驅平臺,將為其后續(xù)車型在動力性、能耗和續(xù)航方面帶來更具競爭力的表現(xiàn)。
對于整個產(chǎn)業(yè)鏈,此舉將起到良好的示范和帶動效應,有望推動更多整車廠與半導體企業(yè)開展類似的前瞻性合作,共同促進碳化硅及相關混合技術在國內(nèi)的研發(fā)投入、產(chǎn)能建設和生態(tài)成熟。隨著技術的不斷迭代和規(guī)模效應的顯現(xiàn),預計未來將有更多價位段的電動汽車能夠受益于這項先進技術,從而整體推動中國乃至全球電動汽車向更高效、更節(jié)能的方向快速發(fā)展。
國內(nèi)首個混合碳化硅產(chǎn)品的量產(chǎn),不僅是一個技術里程碑,更是中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新、邁向價值鏈高端的重要標志。它預示著在電動化與智能化的浪潮中,中國力量正以前所未有的速度和深度,重塑全球汽車產(chǎn)業(yè)的核心技術格局。