電子發燒友網報道（文/梁浩斌）從去年開始，20萬價位以上的純電車型，基本已經在主驅電機逆變器上使用了SiC功率模塊。甚至在2025年，SiC主驅已經被下放到10萬元價位的車型上，SiC在新能源汽車市場的滲透率快速飆升。

盡管我們經常能夠看到SiC的優勢，但實際新能源汽車主驅應用中，跟IGBT到底差別多大？為什么這么多車企在短短幾年的時間內紛紛切換到SiC？下面我們通過Yole Group對三款車型的主驅逆變器拆解，直觀地了解到SiC的優勢所在。

SiC與低能耗

在近幾年各大新能源車企的強力科普之下，一輛新能源汽車中，“碳化硅”已經與低能耗、高功率等特性所捆綁，當車企宣傳自己的車型采用了SiC的時候，就已經秒懂這意味著相比其他車型更加節能，當然也可能更貴了。

與此同時，相信在近幾年通過我們大量關于SiC的報道文章，大家也對SiC非常熟悉了。首先SiC在材料性質上具備很大的優勢，耐高壓能力是硅的 10倍、耐高溫能力是硅的 2倍、高頻能力是硅的 2倍；

其次與硅基功率模塊（比如IGBT）相比，碳化硅二極管及開關管組成的模塊（全碳模塊），不僅具有碳化硅材料本征特性優勢，在應用時還可以縮小模塊體積50%以上、消減電子轉換損耗80%以上；

碳化硅基 MOSFET 在相同環境下，對比同規格硅基 IGBT 的能量損失減少66%，主要來自開關損耗的大幅減少。相同規格的碳化硅基 MOSFET 與硅基 MOSFET 相比，其尺寸可大幅減小至原來的1/10，導通電阻可至少降低至原來的 1/100。


從汽車設計的角度，在系統設計中可以簡化散熱系統，降低熱預算，同時減小電容電感體積，從而降低系統綜合成本。

那同樣地，從系統的角度看，在電動汽車中采用SiC器件，續航里程相比采用硅基功率器件的車型提升5%-10%，相同的續航里程可以減少電池容量，即降低整車成本。

三款逆變器拆解：SiC集成度優勢明顯

圖源：Yole Group

Yole拆解了三款純電車型的主驅逆變器，包括特斯拉Model Y的后電機逆變器、上汽智己LS6的后電機逆變器，以及小鵬G6的主驅逆變器。其中特斯拉的220kW和小鵬的190kW逆變器是三合一動力系統上的一部分，即將電機、電機控制器、減速器集成在一個模塊中，因此當取其中的逆變器部分，也就是電機控制器的部分時，那么體積方面和重量方面會有一些優勢，畢竟外殼部分減少了，以及散熱系統等組件也與集成的模塊共用。

上汽智己LS6上的250kW逆變器則是采用獨立的設計，在體積和重量上稍有劣勢。其逆變器由聯合電子制造，采用了三個基于IGBT的半橋驅動器，IGBT模塊由賽米控丹佛斯提供。在重量方面，受到外殼和散熱組件等影響，聯電的這款逆變器重量達到8.38kg，功率密度為38.5cm3/kW、33.5g/kW。

特斯拉Model Y的后橋電機逆變器重量為4.17kg，功率密度為15.2cm3/kW、19g/kW。在體積方面，該逆變器采用了比較獨特分立設計，內部集成了24個來自ST的獨立的SiC MOSFET，采用了特殊的TPAK封裝。這種設計對于模塊的制造來說提高了難度，不過另一方面也帶來了成本和靈活性的優勢。

小鵬G6則使用了英飛凌的SiC功率模塊，逆變器由匯川技術制造，重量僅為3.22kg，功率密度為17.5cm3/kW，體積密度上略高于特斯拉；重量方面則比較有優勢，為16.9g/kW，相比特斯拉每千瓦的重量更低。

在成本分析中，使用IGBT的逆變器與使用SiC的逆變器差別比較大。根據Yole的數據，在智己LS6的后橋逆變器上，電源模塊，即IGBT的功率器件部分成本在整個逆變器中占比僅為59%。

另一邊采用SiC的特斯拉和小鵬，SiC部分占到逆變器成本分別達到70%和75%。這組數據也顯示出SiC對于逆變器成本造成的影響，但從功率器件的價格上就要相比硅基的產品高出不少。

小結：
盡管SiC在逆變器上的應用會帶來成本的增加，不過從近年SiC MOSFET的市場價格變動來看，隨著產能的釋放，SiC成本正在逐步縮小與硅功率器件的差距，尤其是在大功率應用中。加上在系統上帶來的節能、高集成度、低成本等優勢，也就促使了各大新能源車企加速導入SiC器件。