又一批汽车OBC采用碳化硅；国产装车量30万只/月？

第三代半导体风向

2022年2月24日 13:55

去年，国产碳化硅获得数千万汽车OBC订单，引起了业界高度关注。据“三代半风向”走访了解，国内某企业的出货量更为惊人—— 碳化硅器件 月装车量将达到 30万只 。

除了国内OBC采用碳化硅外，最近国外一大批 OBC企业 都在发布基于碳化硅的产品，碳化硅“上车”势头正在全球蔓延。究竟碳化硅能够为OBC带来哪些益处？今天，我们就跟大家聊聊。

OBC企业积极导入碳化硅

单一企业月装车30万只

SiC MOSFET在 车载充电器 （OBC）上越来越受欢迎，以CES 2022展会为例，最近又有一批外资企业推出了相关产品。

2月2日，Emporia Energy宣布与电力电子公司BREK Electronics合作，为北美市场开发 双向电动汽车充电器 ，预计这款充电器将于 2023年 以低于1500美元（约9500元人民币）的价格上市。

据介绍，BREK以其 碳化硅太阳能逆变器平台 而闻名，据说其功率密度比竞争对手高出 200% 。而这次合作，BREK负责开发碳化硅功率器件，并与Emporia将这种硬件专门用于 双向EV充电 。

在OBC领域，中国的出货量全球领先。以得润为例，2020年他们的OBC在欧洲市场出货约20万套，市占率 近15% ，他们未来的目标是拿下全球近20%的市场份额。

国产OBC企业也早已通过SiC技术提升产品竞争力。

事实上，OBC企业越来越热衷采用国产SiC器件，甚至国产SiC MOSFET也开始“上车”。

最近， 行家说《2022 碳化硅（SiC）产业调研白皮书》 启动调研，据国内一家碳化硅企业介绍，他们现在仅为一家车企供应的碳化硅器件就高达30-40万只/月，“预计2022年市场需求量会更多。”

其他碳化硅企业在OBC领域有哪些进展？碳化硅为何能让OBC受益？

爱仕特：

帮OBC降低20%成本

碳化硅MOS被多家车企采用

据 深圳爱仕特科技 车用应用系统开发专家李润华介绍，目前碳化硅MOS已经在3.3KW、6.6KW、11KW、22KW等规格的OBC的PFC和LLC大批量使用。

李润华告诉“三代半风向”，这是因为碳化硅系统能为OBC带来众多好处：

首先是成本。由于能够DC/DC模块可以省去大量的栅极驱动和磁性元件，相比硅系统，通常碳化硅能够将OBC系统成本 降低20%左右 。其中，采用SiC技术后，双向OBC的散热成本可降低三分之一。

对于双向OBC来说，功率越高，碳化硅所带来的节约也就越多。以 22 kW 双向 SiC基OBC 为例，系统成本可以节省超过30美元（约190元人民币），整个生命周期可节省 近3500元人民币 。

其次是 体积和效率 。

据李润华介绍，采用SiC技术，车载双向OBC体积可 减小20%以上 ，节省了电动汽车空间\重量，除了能够降低系统成本，整车系统也更容易实现 多合一小型集成化 。同时，碳化硅方案比普通双向OBC效率 高2%-3% 。

谈及碳化硅器件的应用情况时，李润华透露，“我司的碳化硅MOS已被国内多家车企客户大批量应用。”

车载充电机一般为两级电路，前级为图腾柱无桥PFC（Power Factor Correction）级，后级为DC/DC级。爱仕特产品组合已可完全支持双向OBC，以及单个PFC 和 DC/DC级。

爱仕特SiC MOSFET的OBC产品应用案例

国产碳化硅上车首先是技术过硬，目前，多家国产企业的SiC MOSFET技术实力已经是实现领先。以爱仕特为例，据李润华介绍，爱仕特自主设计的 第三代6英寸SiC MOSFET平面结构芯片 的导通电阻最低可到 12毫欧 ，单芯片最大电流可达120A。

据了解， 爱仕特 拥有 10多年 的 SiC 器件与系统的设计和开发经验，可帮助客户降低技术门槛，助力设计人员在其新一代OBC 中采用出色的 SiC 器件。而且爱仕特提供 SiC 功率器件、SiC 系统和技术专长的丰富选择并形成 组合拳 ，可快速开发出能在现场可靠运行的稳固耐用的设计拓扑。

另外， 爱仕特的SiC MOSFET优势 包括：耐压全、耐压从 650V-3300V 全部批量出货、雪崩能量高、可靠性好；其产品通过了 车规级AEC-Q101标准 1200H可靠性测试和公司通过了IATF16949质量体系。

OBC面临多重挑战

碳化硅应如何选择？

前几年，车企有取消OBC的倾向，但是双向充电需求“拯救”了OBC，目前它几乎成为了 新能源汽车 的标配，增长速度也越来越快。

又一批汽车OBC采用碳化硅；国产装车量30万只/月？的图7

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美国Credence Research预测，2020 年全球OBC的市场规模约为177亿人民币，预计2027年将达到约821亿人民币，2021-2027年的复合年增长率将 超过24.3% 。

今年OBC企业的增速明显，以铁城信息为例，2020年全年的 OBC装机量 为14.6404万套，但2021年仅1-6月就达到21万台，7-10月又增加了10万余套。

与此同时，低成本、小体积、多合一等需求已经成为了OBC的主要发展趋势，企业亟需借助碳化硅技术应对挑战。

那么，OBC企业要如何采用碳化硅器件？对此，李润华建议：

● 单相一般采用 BOOST结构 ，建议使用爱仕特650V 、1200V 30A、60A等规格， TO247封装；

● 三相一般采用 VIENNA结构 ，建议使用爱仕特1200V 30A、60A、100A等规格， TO247封装；

● LLC中，如果OBC最高输出电压 <550V ，建议使用爱仕特650V 30A、60A等规格， TO247封装；如果最高输出电压 >550V ，建议使用爱仕特1200V 30A、60A等规格，TO247封装。

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