Nexperia公司做了一份报告《Application Specific MOSFETs and GaN Solutions for the Automotive Market》,主要从GAN的视角来看,里面一些内容值得我们仔细讨论下。
从全球来看,豪华电动汽车趋向于采用800V系统,核心优势是电流小(铜线少)、更低的传导损耗和更快的充电速度。芝能认为2025年,中国的15万在研产品都会跟进800V系统,我们能看到60kWh以上,价位段20-30万主力区间都是800V。
也就是说,从目前来看,围绕成本优势来看,短期内大家想用性能来冲击原有格局的,一定会上800V。在这里预测了功率区间的选择,我们可以重点探讨下,是否是有可能实现的:
◎ 400V系统:650V IGBT 55%,采用WBG的(SiC+GaN)占45%
◎ 800V系统:1200V IGBT占10%,也就是特殊调整的IGBT产品;1200V的SiC会占800V的85%
Nexperia的技术探索
Nexperia公司的介绍重心偏向于其产品。
在技术细节方面,每个通道在线性模式下的电流可能引发局部加热。若Cell Pitch设置得过近,这种加热效应可能触发故障。因此,选择较大的Cell间距并确保优质的源金属对于控制这种加热效应至关重要,这也有助于获得最佳的SOA(安全操作区域)评级。
● 欧洲GAN的应用案例(触发MOSFET的雪崩效应)
主要是用在传统车上,取代传统的器件。
● GAN的应用案例(半桥模块)
主要应用在功放,功率电源,DCDC和车载充电机上,也可以尝试下驱动逆变器。
在这个领域我们需要持续观察,因为确实功率器件的投资比较大,进步也比较快,对整个功率电子的影响挺大。
小结:从器件层面,特别是产能和成本的角度来看,是会让一些具备尝试想法的车企,选用最新的设计。汽车电子整个底层架构就是从这些器件累积起来的。