汽车碳化硅技术成熟吗 汽车碳化硅的优缺点

SiC是制作高温、高频、大功率、高压器件的理想材料之一，技术也已经趋于成熟，令其成为实现新能源汽车最佳性能的理想选择。SiC对电动汽车的作用非常大，简而言之，SiC能提高电动汽车续航里程，同时它有助于电动车充电效率更高效，充电时间更短，让电动汽车更环保，更安全，更智能。目前SiC广泛应用于电动汽车主逆变器（Inverter）、车载充电单元（OBC）及DC/DC转换器等应用。

汽车碳化硅的优点

1、耐高压

临界击穿电场高达2MV/cm（4H-SiC），可在高压下稳定工作。

2、提升加速能力

碳化硅能够让驱动电机在低转速时承受更大输入功率，输出更大扭矩，获得更强的加速能力。

3、增加续航里程

碳化硅器件可以通过导通/开关两个维度降低损耗，实现增加电动车续航里程的目的。

汽车碳化硅的缺点

1、电磁兼容性问题

电动汽车电力电子装置是电动汽车的最主要的电磁干扰源也是重要的传播途径，显然，高的开关频率会加剧电动汽车的电磁干扰。电动汽车内有大量噪声敏感的电子设备，不良的电磁兼容设计往往对其他车载电子设备的造成干扰甚至是误操作，给汽车留下较大的安全隐患。对SiC器件引起的电磁干扰的产生机理和抑制方法上进行深入研究，才能有效提高电动汽车的电磁兼容性能。

2、高频磁性元件设计问题

碳化硅器件的使用可以提高变换器的开关频率、缩小磁性元件体积，但高频化下的磁性元件有许多基本问题要研究。

3、先进封装技术

电动汽车环境温度较高，功率模块及其辅助电路需满足高可靠性、耐热性以及电气坚固性等需求。因此需要先进封装技术改善散热条件、降低寄生参数、提高功率模块的电气坚固性和可靠性。电力电子研究人员一直在努力寻找新型大电流高功率密度封装结构和互连方法，以替代目前的平面封装结构和引线键合工艺，彻底消除它们带来的各种问题。

文章整合自：51电子网 国芯匠 英飞凌 郑州嵩山碳化硼