产品回顾 | 比亚迪e平台3.0电控单元中的全新一代SiC电控

9月8日，比亚迪在深圳正式发布e平台 3.0版，这是比亚迪继2018年发布2.0版后的又一次重大升级。

比亚迪最新的技术是在行业主流技术的基础上，进一步整合出了8合1电驱总成，包含了驱动电机、减速器、驱动电机控制器、PDU(高压配电箱)、DC-DC（高低压直流转换器）、 Bi-OBC（车载充电器）、VCU（整车控制器）、BMS（电池管理器），综合效率89%。

按照比亚迪介绍，该八合一电驱系统集成了2.0平台的两个三合一（电驱、高压三合一）之后，还顺便捎带整合了VCU、BMS两大独立单元。集成后的八合一功率密度可提升20%，体积和重量分别降低了10%，综合工况效率高达89%。

| 功率器件在系统中起到的作用

说到造车本身，一直以来汽车三大件的说法还是很深入人心的，从燃油车为人熟知的发动机、变速箱、底盘，再到新能源车电池、电机、电控。

事实上，这是一个非常笼统的叫法，我们知道动力电池内部包含电芯、电解液、正负极材料等等复杂机构，那么电机也不例外。

随着汽车对续航里程和快充的要求越来越高，电驱系统目前实质上由多个模块合并而成，目前主流技术常见的是驱动电机、电机控制器、减速器三合一。

因此，硬件的集成化、小型化是渗透在方方面面的，占用空间更小同时提升效率是车企们亘古不变的追求！

简单解释一下，我们已经知道电动汽车是由电机来用来“出力”的，但是这个力怎么出呢，必须要通过电控单元（电机控制器）来实现，电动汽车电机控制器就是通过逆变桥调制输出正弦波来驱动电机工作。

我们继续深挖一下，这个电控单元（电机控制器），一般是由配电回路、辅助电源、驱动回路功率器件（IGBT）、DSP电路、结构与散热系统等构成。

当然了电路知识非常复杂，我们只要知道其中最重要最核心的是功率器件，也就是IGBT或SiC功率模块，目前比亚迪e平台3.0电控单元使用了全新一代SiC电控，功率密度提升近30%，电控最高效率99.7%。

既然是核心中的核心，那当然可以等量代换一下，功率器件就是驱动电机总成的核心。

| 国内首个自主研发量产的SiC功率模块

就是这样一个看上去很小的关键模块，此前大多掌握在诸如英飞凌等公司手中，一直坚持自主研发的比亚迪，一路自研自制，从IGBT再到SiC模块，成为国内首批自主研发并量产应用SiC器件的半导体公司。

这块自主研发制造的高性能碳化硅功率模块 ，国内极少数实现在电机驱动控制器中大批量装车的SiC三相全桥模块。

SiC功率模块性能更强劲，成本也相对更高，目前比亚迪SiC模块主要应用在高端车型电机驱动控制器中，在汉EV中就有使用，大幅提升了性能表现。

比亚迪这个模块采用纳米银烧结工艺代替传统软钎焊料焊接工艺，提升了高温可靠性，充分发挥SiC高工作结温性能。

1) 采用纳米银烧结工艺代替传统软钎焊料焊接工艺，提升了高温可靠性，充分发挥SiC高工作结温性能。相比传统焊接产品，可靠性寿命提升5倍以上，连接层热阻降低95%；

银烧结的优势：

Ø 纳米银烧结工艺烧结体具有优异的导电性、导热性、高粘接强度和高稳定性等特点，应用该工艺烧结的模块可长期工作在高温情况下

Ø 纳米银烧结工艺在芯片烧结层形成可靠的机械连接和电连接，半导体模块的热阻和内阻均会降低，整体提升模块性能及可靠性

Ø 烧结料为纯银材料，不含铅，属于环境友好型材料

▽纳米银烧结对比传统焊料烧结

2) SiC芯片正面互联采用先进的Cu clip bonding工艺，提高了SiC模块的过流能力，增强了散热性能，降低了芯片的温升；

3) 采用超声波焊接工艺连接绝缘基板金属块与外部电极，减小模块杂散电感，并增强过流及散热能力；

▽超声波焊接图

4）生产过程中使用氮化硅AMB（活性金属钎焊）陶瓷覆铜基板，能够大幅降低热阻，使芯片的散热性能更强，提升使用寿命。

同时，很多人使用电动车，会感觉到电机的“啸叫”声，一方面这个声音的确存在，其次是电动车没有发动机的轰鸣，车内会更加安静，使得这个不那么大的“啸叫”声更为突出。

鉴于此，比亚迪SiC模块可满足20KHz以上的使用频率，这样即便是加速阶段也能够把工作噪音降到最低，最大化电动车的静谧驾乘优势。

综合来看，SiC功率模块的好处就很多了，导通损耗低的同时工作结温高，对于高性能电机来说，这是实现系统效率和高频化的重要条件。

对于用户而言，意味着更强的性能、更长的续航表现，大幅提升功率密度，输出功率提升至250KW以上，相同的性能表现下，占用的体积也只有IGBT的一半。

作为国内首个自主研发制造的高性能碳化硅功率模块 ，国内唯一实现在电机驱动控制器中大批量装车的SiC三相全桥模块。也为国内SiC产业链发展注入了一剂强心针，为碳化硅大规模车用奠定了基础！

延伸了解：
比亚迪e平台 3.0版中全新的电子电子架构和全栈自研的操作系统

传统的分布式汽车电子电气架构，由数十个乃至上百个ECU组成，每一个ECU专门负责控制特定的硬件功能，算力小、效率低、协同难，因此无法满足汽车向智能化终端进化的算力和带宽需求。

在e平台2.0版比亚迪已经率先实现了智能座舱域控制，基于此还推出了可持续OTA的智能座舱系统DiLink，目前已搭载在比亚迪全系车型，但其它部分和传统车型一致。

在3平台3.0版中，比亚迪在此前集成式控制的基础上更进一步，用四个域控制器初步实现了整车控制的高度集中。

其中，车控域负责车身控制、安全网关、空调、仪表等；动力域掌管电池和传动系统，集成了VCU整车控制器、BMS电池管理系统、OBC车载充电器等功能；驾驶域负责智能驾驶系统；座舱域则集成语音交互、触控、显示屏等功能。

这样做的好处不言自明——通过将相似功能模块进行深度集成，区域控制的交互响应时间得以缩短，算力得到共享，效率得到提升。

通过全新的域控制架构，比亚迪还推出了自下而上的自研操作系统BYD OS，比亚迪实现了整车软硬件的分层解耦，为整车的智能化奠定基础。

比亚迪介绍，在智能驾驶方面，e平台 3.0预留了各类自动驾驶硬件接口，可灵活配置最新的自动驾驶方案；智能座舱方面，基于自身庞大的电动车销量，比亚迪向全球开发者开放基于BYD OS的API，支持开发者们直接面向车辆用户进行APP开发，从而建设属于自己的智能生态。

整体来看，比亚迪下一代车型将从电动汽车变为真正的智能汽车，其整车所有系统都能实现OTA升级，类似现在的特斯拉和小鹏汽车。

在此基础上，编辑认为，比亚迪或将加码智能驾驶研发，推出类似于小鹏P7的NGP领航辅助功能，实现从新能源大哥向智能化大哥的形象转变。