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特斯拉發布全球最快汽車，碳化矽的貢獻竟然這麼大……

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2021年6月14日 -
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GaN丨SiC風向標昨天，特斯拉發布了全球現階段最快的量產車型——僅2.1秒就可以完成零到百公里加速，最高時速可達322km/h。 據業內人士分析，碳化矽是特斯拉車速超越布加迪的關鍵之一，與此同時，碳化矽還將逆變器減重57%，將電池續航提升了6%以上，而且采用碳化矽整車成本還可以降低2000美元。 更為激動人心的是，特斯拉的碳化矽模塊成本據說已經跟矽基IGBT一樣了！插播：加入第三代半導體大佬群，請加微信：hangjiashuo666。 特斯拉三車型采用碳化矽6月11日，特斯拉最新發布了新款Model S Plaid，其最大的亮點是速度超越了布加迪，成為了全球最快的量產車型。 據介紹，其0-100km/h加速僅需2.1秒，四分之一英裏加速賽成績為9.247秒、152.09英裏/小時，而布加迪的成績是9.4秒、158英裏/小時，相比之下特拉斯快了0.153秒。 對於這樣的成績，埃隆馬斯克都忍不住手舞足蹈。 業界猜測，特斯拉的Model S Plaid的逆變器將繼續采用碳化矽技術，目前有3種車型采用碳化矽。 2018年，特斯拉發布了Model 3，其中最主要的一項創新就是采用采用SIC MOSFET逆變器。 2020年特拉斯推出Model Y，據Munro & Associates拆解分析，其動力模塊後輪驅動也采用了SiC MOSFET。 特拉斯是全球率先采用全碳化矽逆變器的車企，此舉也讓碳化矽成為了全球的關注焦點，受此影響，聽說國內很多企業融資也變得容易很多。 碳化矽可為汽車提速為什麼Model S Plaid這麼快？行業人士認為碳化矽是背後的功臣之一。 據專家介紹，逆變器的開關頻率對汽車速度有直接的影響，博世集團董事會成員Harald Krger曾表示，碳化矽可以為電機提供更多動力。 比亞迪漢是國內首款采用碳化矽逆變器的車型，采用SiC模塊後輸出功率可達200KW，提升一倍的功率密度，百公里加速度僅為3.9秒。 比亞迪碳化矽行業人士認為，碳化矽技術允許驅動電機在低轉速時承受更大輸入功率，且不怕電流過大導致的熱效應，這就意味著車輛起步時，驅動電機可以輸出更大扭矩，強化加速能力。 碳化矽可實現汽車輕量化另一方面，碳化矽可以讓整體車身重量更輕，有助於提升汽車速度。 以Model 3為例，采用SiC後，其逆變器的總重量降至4.8kg，而特拉斯Model S的逆變器重量為24.9 kg（加上減速器蓋），重量約減少了84%。 與采用矽基IGBT的其他車型相比，Model 3的逆變器也更輕、更小——比2019年日產聆風逆變器（11.15kg）輕57%，比捷豹I-PACE輕三分之一以上。 還有，碳化矽還可以減輕電池重量。 IDTechEx數據顯示，采用SiC後，特斯拉Model 3的逆變器和永磁電機組合的效率高達97%，可能是全球最高效率之一（“之一”可以考慮去掉），續航能力比之前的方案提升了6%左右，而早期的Model S逆變器效率僅為82%。 英飛淩汽車業務部車輛運動應用營銷高級經理Naoki Hayashi認為，與矽基IGBT相比，英飛淩的碳化矽可以提高5-10%的電池使用率。 “三代半風向”之前報道提到，一家美國企業僅用3顆SiC MOSFET就可以將逆變器效率提至99.3%，續航增加12%（.點這裏.）。 效率提升後，在同樣續航範圍內，就可以減少電池容量，因此汽車可以變得更輕，有助於汽車提速。 碳化矽可以降低汽車成本據Cree公司預測，SiC逆變器能夠提升5-10%的續航，節省400-800美元的電池成本（80kWh電池、102美元/kWh）。 相關機構研究也表明，雖然在一輛電動車上采用SiC會多花200-300美元，但整車成本可以節省2000美元，比如節省600美元電池成本、節省600美元汽車空間成本，以及節省1000美元散熱系統成本。 同時，碳化矽可以加快充電速度。 采用SiC方案後，汽車電池容量不需要做到那麼大，充電時間也可以降低50%。 據介紹，Model S Plaid滿電續航640公里，充電15分鐘可以跑301公里。 而更為讓人振奮的是，特斯拉的碳化矽成本已經跟矽基IGBT相同。 IDTechEx根據2018年Model 3逆變器和2020年Model Y第二代逆變器的成本估算，在過短短三年內，特拉斯的SiC逆變器成本大幅下降，其成本幾乎與2019款日產聆風和捷豹I-PACE 的矽基IGBT模塊相當。 目前，保時捷、奧迪、通用、瑪莎拉蒂、現代、大眾、豐田、本田等眾多車企都采用碳化矽（.點這裏.）。 Cree預計，到2022年SiC在電動車用市場空間將快速增長到24億美元，是2017年車用SiC整體收入的342倍。 DigitimesResearch預測，到2025年，電動汽車用碳化矽（SiC）功率半導體將占SiC功率半導體總市場的37%以上，高於2021年的25%。 據測算，僅Tesla一年平均約要消耗50萬片6英寸SiC，未來汽車碳化矽需求巨大。 國內，三安、泰科天潤、世紀金光等多家企業已推出車規級碳化矽產品（.點這裏.）
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GaN丨SiC風向標

昨天，

特斯拉

發布了全球現階段最快的量產車型

——

僅2.1秒就可以完成零到百公里加速，最高時速可達322km/h

。

據業內人士分析，

碳化矽是特斯拉車速超越布加迪的關鍵之一

，

與此同時，碳化矽還將逆變器減重

57%

，將電池續航提升了

%以上，而且采用碳化矽整車成本還可以降低

2000美元

。

更為激動人心的是，

特斯拉的碳化矽模塊成本據說已經跟矽基IGBT一樣了！

插播：加入第三代半導體大佬群，請加微信：hangjiashuo666。

特斯拉

三車型采用碳化矽

6月11日，特斯拉最新發布了新款Model S Plaid，其最大的亮點是速度超越了布加迪，成為了全球最快的量產車型。

據介紹，其0-100km/h加速僅需2.1秒，四分之一英裏加速賽成績為9.247秒、152.09英裏/小時，而布加迪的成績是9.4秒、158英裏/小時，相比之下特拉斯快了0.153秒。

對於這樣的成績，

埃隆馬斯克

都忍不住手舞足蹈。

業界猜測，

特斯拉的Model S Plaid的逆變器將繼續采用碳化矽技術，目前有3種車型采用碳化矽。

2018年，特斯拉發布了Model 3，其中最主要的一項創新就是采用采用SIC MOSFET逆變器。

2020年特拉斯推出Model Y，據Munro & Associates拆解分析，其動力模塊後輪驅動也采用了SiC MOSFET。

特拉斯是全球率先采用全碳化矽逆變器的車企，此舉也讓碳化矽成為了全球的關注焦點，受此影響，聽說國內很多企業融資也變得容易很多。

碳化矽可為汽車提速

為什麼Model S Plaid這麼快？

行業人士認為碳化矽是背後的功臣之一。

據專家介紹，逆變器的開關頻率對汽車速度有直接的影響，博世集團董事會成員Harald Krger曾表示，

碳化矽可以為電機提供更多動力。

比亞迪漢

是國內首款采用碳化矽逆變器的車型，采用SiC模塊後輸出功率可達200KW，提升一倍的功率密度，百公里加速度僅為3.9秒。

比亞迪碳化矽

行業人士認為，碳化矽技術允許驅動電機在低轉速時承受更大輸入功率，且不怕電流過大導致的熱效應，這就意味著車輛起步時，驅動電機可以輸出更大扭矩，

強化加速能力。

碳化矽可實現汽車輕量化

另一方面，碳化矽可以讓整體車身重量更輕，有助於提升汽車速度。

以Model 3為例，采用SiC後，其逆變器的總重量降至4.8kg，而特拉斯Model S的逆變器重量為24.9 kg（加上減速器蓋），

重

量約減少了84%。

與采用矽基IGBT的其他車型相比，Model 3的逆變器也更輕、更小——

比2019年日產聆風逆變器（11.15kg）輕57%，比捷豹I-PACE輕三分之一以上。

還有，碳化矽還可以減輕電池重量。

IDTechEx數據顯示，采用SiC後，特斯拉Model 3的逆變器和永磁電機組合的

效率高達97%，

可能是全球最高效率之一（“之一”可以考慮去掉），續航能力比之前的方案提升了6%左右，而早期的Model S逆變器效率僅為82%。

英飛淩汽車業務部車輛運動應用營銷高級經理Naoki Hayashi認為，與矽基IGBT相比，英飛淩的碳化矽可以提高5-10%的電池使用率。

“三代半風向”之前報道提到，一家美國企業僅用3顆SiC MOSFET就可以將逆變器效率提至

99.3%

，續航增加12%

（

.點這裏.

）。

效率提升後，在同樣續航範圍內，就可以減少電池容量，因此汽車可以變得更輕，有助於汽車提速。

碳化矽可以降低汽車成本

據Cree公司預測，SiC逆變器能夠提升5-10%的續航，節省

400-800美元

的電池成本（80kWh電池、102美元/kWh）。

相關機構研究也表明，雖然在一輛電動車上采用SiC會多花200-300美元，但整車成本可以節省

2000美元

，比如節省600美元電池成本、節省600美元汽車空間成本，以及節省1000美元散熱系統成本。

同時，碳化矽可以加快充電速度。采用SiC方案後，汽車電池容量不需要做到那麼大，

充電時間也可以降低50%

。據介紹，Model S Plaid滿電續航640公里，充電15分鐘可以跑301公里。

而更為讓人振奮的是，特斯拉的碳化矽成本已經跟矽基IGBT相同。IDTechEx根據2018年Model 3逆變器和2020年Model Y第二代逆變器的成本估算，在過短短三年內，特拉斯的SiC逆變器成本大幅下降，其成本幾乎與2019款日產聆風和捷豹I-PACE 的

矽基

IGBT模塊相當。

目前，保時捷、奧迪、通用、瑪莎拉蒂、現代、大眾、豐田、本田等眾多車企都采用碳化矽

（

.點這裏.

）

。Cree預計，到2022年SiC在電動車用市場空間將快速增長到24億美元，是2017年車用SiC整體收入的342倍。

DigitimesResearch預測，到2025年，電動汽車用碳化矽（SiC）功率半導體將占SiC功率半導體總市場的37%以上，高於2021年的25%。

據測算，僅Tesla一年平均約要消耗50萬片6英寸SiC，未來汽車碳化矽需求巨大。國內，三安、泰科天潤、世紀金光等多家企業已推出車規級碳化矽產品

（

.點這裏.

）