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电子行业深度研究报告：800V时代到来，碳化硅迎来甜蜜时刻（25页）.pdf
举报与投诉报告摘要：
目前电动汽车电压平台主流是 400-500V，存在里程焦虑及充电速度慢的问 题，电动汽车 800V 高压系统+超级快充，可以实现充电 10 分钟，续航 300 公里以上，能有效解决解决充电及续航焦虑，有望成为主流趋势。
SiC 材料 特性使得 MOSFET 结构轻松覆盖 650V-3300V，导通损耗小；同时，90%的 行车工况是在主驱电机额定功率 30%以内，处于碳化硅的高效区；另外， SiC 主驱使得电源频率和电机转速增加，相同功率下转矩减小，体积减小； 主驱控制器用 SiC MOSFET 的 800V 平台车型总体节能 5%-10%。SiC MOSFET 是 800V 高压系统功率半导体的较佳选择，目前已发布或即将发布 的 800V 高压系统方案大部分都选择采用 SiC MOSFET。
对于超级快充，最 好的办法是采用 800V 的平台，用 800V 的超级快充时，要求充电桩电源模 块的功率要扩容到 40kW/60kW，全 SiC 的方案效率则可以提高 2%。800V 高压系统将带动主驱逆变器、车载 OBC、DC-DC、PDU、超充、快充电桩 开始大规模应用碳化硅，碳化硅迎来甜蜜时刻。Yole 预测，2026 年整个碳化 硅功率器件的市场规模有望达到 50 亿美元，其中 60%以上用于新能源汽车 领域。
行业观点
800V 高电压系统，碳化硅深度受益。功率器件是电动汽车逆变器的核心能 量转换单元，如果直流母线电压提升到 800V 以上，那么对应的功率器件耐 压则需要提高到 1200V左右。 SiC 具有高耐压特性，在 1200V的耐压下阻抗 远低于 Si，对应的导通损耗会相应降低，同时由于 SiC 可以在 1200V耐压下 选择 MOSFET 封装，可以大幅降低开关损耗，全球碳化硅龙头 Wolfspeed， 1200V 碳化硅导通电阻控制在 3mΩ• cm2 左右。
根据 ST 数据，碳化硅器件 损耗大幅低于 Si 基 IGBT，在常用的 25%的负载下，碳化硅器件损耗低于 IGBT 80%，在 1200V 时优势更加明显。
根据英飞凌、福特、奔驰、现代等 公司研究数据，SiC 应用于 800V系统，可整体节能 5-10%。
车载 OBC、DC-DC、PDU、充电桩、高铁轨交开始大规模应用碳化硅。
车 载 OBC 从 Si器件转到 SiC 器件设计，功率器件和栅极驱动的数量减少 30% 以上，开关频率提高一倍以上。降低了功率转换系统的组件尺寸、重量和成 本，同时提高了运行效率，系统效率可提升 1.5%~2.0%。800V 系统车型， 车上需要加装大功率升压模块，进而在普通的充电桩上给动力电池进行直流 快充，碳化硅具有耐高压、耐高温、开关损耗低等优势，碳化硅开始广泛应 用。
随着超充、快充需求的增加，全碳化硅模块开始在充电桩上大量采用， 根据产业链调研，800V 架构的高性能充电桩大部分采用全碳化硅模块。
中国公共充电桩快速发展，2021 年 1-8 月新增量同比上涨 322%。
根据西门子研究数据，碳化硅应用于轨交，电机噪音总体上有所降低，而且能源消耗大 约减少了 10%，碳化硅将有望在整个欧洲轨交上推广使用，日本的新干线开 始大量应用碳化硅，中国已有 8 条地铁采用碳化硅。Yole 预测，2026 年整个 碳化硅功率器件市场规模有望达到 50 亿美元，其中 60%以上用于新能源汽 车领域。
推荐组合：三安光电、斯达半导、时代电气、闻泰科技、天岳先进。
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