電子發燒友網報道（文/李誠）在政策利好與自然資源緊張的驅使下，電動汽車的發展步入了正軌。隨著電動汽車基礎配套設施的不斷完善，以及技術的成熟，電動汽車在近年來得到了大量普及，并取得了顯著增長。據Canalys公布數據顯示，2021年全球新能源電動汽車銷售總量達650萬輛，同比增長109%，占比全球汽車銷量的9%。

在電動汽車高速增長的市場背景下，市場對生產電動汽車所需相關零部件的需求持續擴大，具有耐高溫、高壓、高效的碳化硅功率器件就是其中之一。據有關外媒報道，電動汽車所需的碳化硅功率器件，在2025年將會占到整個碳化硅功率半導體市場的37%左右，市場占比將近4成，相較于2021年提升25%。

基于碳化硅突出的電氣特性，碳化硅在車載逆變器、車載充電器和快速充電樁等領域的應用已經得到了快速的鋪開，在設備體積、能量損耗、系統效率方面都得到了進一步的優化。電動汽車無論是在動力、噪音亦或是使用成本方面均比傳統的燃油車更具優勢，但電動汽車最大的痛點還是充電慢的問題。

為解決這一痛點，高壓平臺技術似乎成為目前最好的解決方案之一，同時800V以上的高壓平臺也成為了各大整車廠商未來規劃的重點。預計在今年上半年實現交付，號稱充電10分鐘續航800公里的長城沙龍機甲龍，也引進了800V高壓技術，峰值充電功率可達400KW。2021年11月，國內首款基于800V高壓SiC平臺的量產車小鵬G9正式亮相，同時極氪、理想、極狐在800V高壓平臺也有不同程度的部署，今年有望成為800V高壓平臺的發展元年，碳化硅功率器件也將在800V高壓平臺的發展中借勢而起獲得充分受益。

近年來碳化硅功率器件在電動汽車領域的持續火熱，上游芯片廠商也嗅到了車用碳化硅潛在的商機，不斷加大產品的研發力度，擴大產能。

東芝1200V、1700V碳化硅MOSFET模塊

碳化硅是硅器件的替代品，是降低損耗、增加電動車續航里程的關鍵。東芝此前曾對外宣稱，將會在2025年之前將碳化硅的生產規模擴大到2020的10倍，并計劃于2023年將旗下姬路半導體工廠的SiC功率半導體產量擴增至2020年度的3倍。今年1月，東芝推出了兩款1200V和1700V碳化硅MOSFET模塊，并與之前推出的3300V功率器件構成了不同電壓等級的產品線。

此次東芝推出1200V碳化硅功率模塊的型號為MG600Q2YMS3，額定漏極電流最高可至600A，額定電壓為1700V碳化硅功率模塊型號為MG400V2YMS3，額定漏極電流為400A。這兩款產品采用的是一樣的PMI153A封裝，在安裝方式上與應用較為廣泛的硅基IGBT模塊相兼容。

在碳化硅MOSFET模塊參數細節方面，這兩款產品均支持超寬5000V的輸入和輸出的電壓隔離條件，其中MG600Q2YMS3能夠在不超過600A的漏極電流情況下提供0.9V的漏極導通電壓（感應），0.8V的源極導通電壓（感應），1.6V的源極關斷電壓。當工作環境在150℃、漏極電流600A、漏極導通電流為600V時，MG600Q2YMS3的開關損耗為25mJ，關斷損耗為28mJ。當工作環境在150℃、漏極電流400A、漏極導通電流為900V時，MG400Q2YMS3的開關損耗為28mJ，關斷損耗為27mJ。較低能量的損耗特性能夠滿足多方面的應用需求，如軌道車輛的逆變器和轉換器、電機控制設備、高頻DC-DC轉換器等。

碳化硅功率器件老玩家ROHM

ROHM是一家碳化硅功率方案的主要提供商，在去年先后與國內的車企吉利和正海集團達成合作共同探索汽車市場，發展碳化硅技術，提升電動車續航里程。在ROHM碳化硅功率器件陣營中已經實現耐壓等級650V至1200V的覆蓋，并且在SCT3系列的碳化硅MOSFET中采用了第三代溝槽柵型工藝，使得導通電阻相較于前一代技術產品降低了50%。同時SCT3系列的碳化硅MOSFET還采用了4引腳的特色封裝，進一步提升產品的開關頻率，降低開關損耗。

CT3022KLHR是此前ROHM推出的一款N溝道碳化硅MOSFET，這款MOSFET采用了溝槽柵極結構的設計，在相同尺寸的情況下，相較于平面型產品在導通電阻方面得到了很大的優化。其滿足車規級AEC-Q101的應用標準，最高耐壓等級為1200V，擁有著22mΩ極低的導通電阻，同時還具有開關頻率高、切換速度快的特性，在一定程度上降低了功率器件在工作時所產生的功率損耗。在電動汽車的應用中，更低的導通電阻和高開關頻率才是提升系統效率，節省成本，提高續航里程的關鍵。CT3022KLHR的工作結溫為175℃，可保證在汽車充電樁、車載OBC的應用中功率器件工作的穩定性。

結語

電動汽車在高速增長的同時也帶動了市場對碳化硅功率器件的需求，碳化硅功率器件在高壓應用中降低能量損耗，提高系統效率的特性，吸引了更多廠商的關注，博世、東芝、羅姆、三安光電等企業紛紛開展擴產計劃，以應對后期電動車市場爆發所帶來的增長。小鵬汽車、吉利汽車等車企也在爭相加碼，投資碳化硅半導體相關產業。