性能超越IGBT，北汽新能源国内首家高频SiC电机控制器强势来袭
北汽新能源作为中国新能源 汽车 行业的领军企业，是国内最早整车搭载SiC材料控制器并进行量产的企业之一。日前，搭载第三代半导体SiC电机控制器的北汽新能源实车，在吐鲁番即将完成夏季高温试验，并在后续开展里程可靠性试验和冬季高寒可靠性试验，将SiC材料控制器在极端环境下的可靠性进一步的验证。
SiC控制器研发困难重重，北汽新能源提早布局直面挑战
为了提供更好的产品给客户，北汽新能源在开发SiC电机控制器的路上直面挑战。早在2018年，北汽新能源就开始了对SiC控制器的开发。通过全新一代主控芯片的应用、软件架构和代码执行效率的进一步优化，并基于SiC模块进行了包括驱动能力、短路保护在内的一系列驱动电路的深度优化设计，在2019年初即开发出了第一台完全自主开发的SiC电机控制器样机。目前，北汽新能源开发的SiC控制器开关频率已从最初的10kHz提升到25kHz，控制器功率达到220kW以上功率等级，在量产产品边界下，控制器达到了43kW/L以上的功率密度，最高效率从98.5%提升到99.2%，同时控制器具备多核运行、电源管理、主动短路、高压辅电等多种功能安全相关模块，为整车安全运行提供基础保障。
在整车技术上，仅搭载SiC控制器一项措施优化，整车NEDC效率就提升3个百分点。就控制器频率的提升所带来更为关键的技术突破——电机转速的提升而言，北汽新能源已开发出2万转以上的高极对数永磁电机，正在紧锣密鼓的测试中，预计未来搭载完整超高频应用SiC控制系统的整车NEDC效率至少可提高5%，整车减重10%以上，从而实现经济收益提升，达到既提高了整车收益性，又提升了整车综合性能的应用目标。
众多巨头企业为之倾心，SiC将是PK的全新竞技场
SiC材料凭借较Si材料相比具有3倍的禁带场强、10倍的临界击穿场强、2倍的电子饱和漂移速率和3倍的热导率等优势，具有更高频、高效、耐高压、耐高温等特点。新能源 汽车 的选择从Si材料转变到SiC材料，主要目的就是通过改变控制器的控制方式、温度、体积、效率等参数，提升整个系统的效率指标，从而进行整车系统优化，达到续航里程的提升或相同里程下的成本优势。根据相关测试结果分析，采用SiC材料的控制器组件与Si基器件相比，控制器体积可以减少1/5，重量减轻35%，电力损耗从20%降低到5%，效率达到99%以上，整车续航里程提升5%以上， 社会 经济效益十分明显。
凭借对于性能的显著提升，众多巨头企业纷纷加入了SiC材料研发的战场。行业巨头的科锐在2019年对外宣布，将投入10亿美元用以扩大SiC产能，在其公司总部建造一座采用最先进技术的自动化碳化硅产品超级工厂，预计于2024年全部完工。与此同时，博世 汽车 宣布将在2020年生产用于电动 汽车 的下一代节能芯片，争取在未来三年内寻找到SiC产品的量产路径，这是博世133年 历史 上最大的一笔投资。作为第一家将SiC模块批量应用到电动 汽车 上的整车厂，特斯拉每年预计消耗50万片6寸SiC晶圆，ST已经无法满足其供应需求，特斯拉正在寻求其它等晶圆厂家为其提供充足稳定的货源。SiC材料控制器的前景迎来可预见的爆发期。
但是，SiC材料的优势也为它带来了相应的挑战。从材料成本上，SiC材料价格成本偏高，导致产品无法大规模推广；在应用技术上，如何提高SiC控制器开关频率、增强驱动技术的高安全性、解决EMC与EMI（电磁兼容与干扰）问题和降低SiC系统热损耗等都是SiC产品批量应用上需要克服的困难。北汽新能源日前完成的夏季高温试验，未来即将开展的里程可靠性试验和冬季高寒可靠性试验，正是在克服困难的征程上，不断的前行，只为用户带来更为畅快的驾驶体验。
就拿特斯拉的电池包说吧，它的电池包是由7000多个18650电池组成的，连接电池之间的金属片就是利用激光设备进行焊接，激光焊接的优点主要是精度高、效率高、环保耐用，是现在电池包焊接的主要方式。特斯拉电池包是采用松下的，对工艺和稳定性要求非常高。
目前采用钎焊炉或者高频感应钎焊的方式。两种焊接工艺在当前阶段都不完善，需要大量的进行应用与验证。相对而言，目前采用高频感应钎焊的方式更加好，因为设备投入成本低，比较灵活，后期使用成本也很高。但是就是通用性不好，对产品结构要求比较高。钎焊炉的设备采购成本与使用成本都非常的高，如果批量不够很难支撑。
新能源汽车补电的方式有几种：现阶段，对于纯电动汽车而言，主要的充电技术有两种：传导式充电和非传导式充电。其中，传导式充电比较典型的就是我们利用充电桩进行充电。非传导式充电比较典型的有两种：无线充电，包括利用电磁感应的方式和利用太阳能进行充电。
无线充电相比于传统的传导式充电有诸多优点，最大的好处就是无感充电，非常方便和快捷。甚至未来高速公路上都可以铺设无线充电网络，纯电动汽车都可以边行驶边充电。太阳能充电也是非常理想的充电方式：无污染，可再生。现在也有部分厂家在研发相关的太阳能汽车，也已经有一些样车出来了。
新能源汽车上市公司如下：1、亨通光电：公司与株式会社藤仓合资设立上海藤仓亨通新能源研发有限公司藤仓亨通新能源投资总额为3000万元。注册资本为1500万元主要从事新能源汽车线控领域的技术开发设计。2、众泰：经过多年发展公司已经在新能源轿逗汽车领域构建了较强的综合实力和行业影响力。3、伊戈尔：投资总额12424.67万元拟投入募集资金11851.68万元建设期18个月。新能源用高频变压器主要应用于前景广阔的新能源领域如光伏发电站的逆变系统新能源闭启卖汽车及充电桩等领域。4、金冠股份：通过本次交易上市公司将进入新能源汽车充电设施制造与充电网络运营领域。5、金杯电工：公司租赁运营的共享汽车品牌能翔优卡规模已近2000辆于2018年3月开始实现盈利。6、国电南瑞：公司的电网自动化及工业控制类产品主要包括电网调度自动化、电网安全稳旁乱定分析与控制、变电站保护及自动化、配电网自动化、用电自动化及需求侧管理、电动汽车充换电设施及运营、电力市场运营技术支持系统、综合能源服务、电动汽车充换电设备及系统、轨道交通自动化及保护、工业控制自动化等。
因为电源断电恢复后，自动充电就会对新能源车载充电机产生一定的影响，所以新能源车载充电机有电损。
充电机是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术。它采用恒流/恒压/小恒流智能三个阶段充电方式，具有充电效率高，操作简单，重量轻，体积小等特点。充电机是我国广泛在华北地区，机器内部电力器件（如变压器、电感、电容器等）都较大，一般在带载较大运行时存在较小噪声，但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强，可靠性及稳定性均比高频机强。
新能源汽车用的另外一种电感--磁环电感，他在新能源汽车中主要是做滤波用。用的比较多的就是共模滤波器，就是共模的磁环电感。一般情况下这些磁环电感的磁环的外径都是10以上系列的，如20的外径，25的外径等尺寸。除了外径比较特殊外，新能源汽车所用的磁环电感的漆包线的线径也是比较粗的，它的线径一般都是在1.0到1.3之间，有的能用到1.5的线径。
当然新能源汽车还会应用到其他零部件，对于这些我们就不太了解，在这里我们也不进行太多评价与介绍，希望我们过来的汽车行业与电感行业发展的越来越好，同时其他的制造业也能齐头并进，赶超其他国家。
【太平洋汽车网】新能源车用永磁同步电机，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，提倡新能源汽车是为了应对环保和石油危机需要，减少或放弃燃烧传统的汽油或柴油驱动内燃机的现时主流车型。
新能源车用永磁同步电机，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，提倡新能源汽车是为了应对环保和石油危机需要，减少或放弃燃烧传统的汽油或柴油驱动内燃机的现时主流车型。新能源汽车包括四大类分别为：混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源汽车等。
直流电机在电动汽车发展早期，直流电机被作为驱动电机广泛应用，但是由于其结构复杂，导致它的瞬时过载能力和电机转速的提高受到限制，长时间工作会产生损耗，增加维护成本。此外，电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热，会造成高频电磁干扰，影响整车其他电器性能。因此，目前电动汽车行业已经基本将直流电动机淘汰。
异步电机此类电机虽然成本低、维修方便，但效率低、调速性差。只是少量车型选用，但也不乏主流车型，从目前来看，该类电机不会成为趋势。
（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
