比亚迪、蔚来改变SiC路线！它将成主流？

最近小米汽车SU7正式亮相，细心注意的人会发现，他们主驱电控的SiC功率模块并没有采用常规的HPD三相全桥模块，而是采用了SiC半桥模块。

据调研，除了小米外，比亚迪、蔚来、北汽、长安、赛力斯、长城等车企也在转向SiC半桥模块。同时，基本半导体、爱仕特等SiC企业也已研发出高性价比的车规级SiC半桥模块产品，助力新能源赛道发展。

比亚迪、小米、蔚来等车企为何纷纷采用SiC半桥模块？对比HPD模块，半桥模块有哪些优势？基本半导体、爱仕特发布的SiC半桥模块有何独特优势？

蔚来、比亚迪改变SiC路线：

半桥模块取代HPD

12月23日，蔚来发布了最新的旗舰车型ET9，该车型搭载了1200V SiC功率模块，采取半桥封装工艺，功率模块密度1315kW/L，拥有高达30万次的功率循环能力。

“行家说三代半”发现，去年5月，蔚来与安森美达成合作，采购其VE-TracTM Direct SiC功率模块，该模块搭载了第二代SiC MOSFET技术，采用HPD封装形式。也就是说，蔚来此前的SiC车型主要采用HPD模块，而从ET9开始转向SiC半桥模块。

无独有偶，比亚迪汽车也在更新SiC主驱功率模块技术路线，逐渐从HPD模式向半桥模式转移，并推出相关产品。

“行家说三代半”留意到，2023年12月，比亚迪半导体在某个奖项的申报材料中透露，他们自研出了单面塑封SiC半桥模块。该模块采用最新双面银烧结工艺，目前已应用在比亚迪汽车系列上。

可以发现，比亚迪的主驱SiC模块已经发展至第三代：2020年推出第一代1200V、840A三相全桥SiC功率模块，已搭载比亚迪“汉EV”等车型；2022年推出第二代1200V、1040A三相全桥SiC功率模块；2023年推出第三代SiC半桥模块。

比亚迪汽车SiC模块路线变化

目前，商用的车规级SiC功率模块多采用基于硅器件的传统模块封装技术，三相全桥HPD模块仍是主流，但随着800V+SiC时代的到来，以半桥结构和塑封工艺为主的封装模式或将成为大趋势，国内出了比亚迪、蔚来和小米外，北汽、长安、赛力斯、长城等车企也在主驱中导入SiC半桥模块。

SiC半桥优势：

降低25%成本、75%杂感

众所周知，传统HPD灌胶模块只是SiC模块的“过渡性”封装方案，并不能充分发挥SiC MOSFET芯片的高耐温、高频率和高耐压等优势，很难克服杂散电感、可靠性、兼容性、工作温度等方面的挑战。

对比之下，SiC塑封半桥模块式则更灵活，配合银烧结、塑封转模等关键技术，不仅可实现更均匀的电流密度分布，而且热容热阻和杂散电感等方面表现也更好。据行业人士分析，传统HPD模块的杂散电感高达12 nH，而塑封半桥模块仅为3-4 nH，相较之下杂散电感下降了75%左右，SiC模块的可靠性更佳。

此外，通过采用双面水冷等技术，还可以大幅降低SiC芯片成本。以北汽的第五代SiC电驱动总成为例，相对于标准HPD封装，在同样输出功率情况下，他们的双面水冷塑封SiC半桥模块的芯片数量减少1/4、功率密度提高28%，封装拓展更加灵活，寿命提升4倍。

北汽第五代SiC电驱

然而，在将塑封半桥封装技术应用于SiC模块时仍面临着一系列技术挑战，包括寄生参数、模块散热和电磁干扰等。最近，基本半导体、爱仕特等国内SiC厂商已经顺利攻克技术关隘，成功实现车规级SiC半桥功率模块自研创新，为汽车厂商迈向800V时代提供了一臂之力。

基本半导体：

发布DCM SiC模块系列Pcore™2

针对新能源汽车主驱逆变器应用，基本半导体打造了高功率密度的车规级DCM SiC MOSFET模块系列——Pcore™2，共有4款产品。

据悉，基本半导体的Pcore™2模块采用主流的DCM封装，不仅采用了先进的有压型银烧结工艺和高性能粗铜线键合技术，还使用氮化硅AMB陶瓷基板以及直接水冷的PinFin结构。

该系列产品具有低动态损耗、低导通电阻、高阻断电压、高电流密度、高可靠性等特点，可支持连续运行峰值结温至175℃，以及具备650Arms以上连续峰值相电流输出，可应用在新能源乘用车/商用车电力驱动系统、燃料电池能源转换系统，具有以下技术特点：

●采用沟槽型、低RDS(on) SiC MOSFET芯片，结合多种芯片并联组合形式，实现高输出功率密度，适配主驱逆变器应用优化特性；

●通过DTS（Die Top System）连接系统，将高密度铜线绑定技术和双面压型银烧结工艺高度结合，实现低开关损耗、低杂散电感、更低的热阻Rth(j-f)<0.09 K/W；

●高性能氮化硅AMB陶瓷板作为封装基板，配合直接水冷的PinFin结构，SiC模块可在工作结温高达175℃环境下连续运行；

据基本半导体透露，未来他们的Pcore™2系列模块将与多家车企展开合作，推动半桥式SiC模块上车应用。此前，基本半导体的SiC功率模块已在数十家客户端进行评测和验证，并已收获了近20家整车厂和Tier1电控客户的定点，涉及30余个SiC电驱项目，得到了汽车客户的广泛认可。

爱仕特：

发布车规级SiC模块DCS12系列

2023年6月，爱仕特也推出了为新一代车规级SiC模块——DCS12系列，该产品采用半桥式结构，工作额定电压范围为650V-1700V，工作电流范围为400A-1000A，契合大多数新能源汽车的使用场景，给即将到来的高压高功率时代注入新动力。

在工艺设计上，爱仕特DCS12模块系列具有以下优势：

●散热架构优越，整体可靠性强：DCS12模块一方面优化水道结构设计，通过分区散热和对水流的精准控制，避免了整体温差梯度过大的问题，实现直接水冷以降低系统热阻，最高工作结温175℃；另一方面，这种并联的水道设计使得芯片均匀冷却无温差，利于并联的芯片中电流均匀分布，模块可靠性进一步提升。

●密封性良好，杂散电感低：DCS12模块的封装是一次铸造成型，其密封保护可以确保逆变器在机械冲击和潮湿环境下仍然可实现稳定可靠的性能，允许极限温度循环以及更高的结温来提升功率密度；此外，模块结构紧凑，利于降低模块的杂散电感，进而降低系统杂散电感，并充分利用SiC器件的高速开关特性，以降低电压过冲的影响。

●功率密度高，适用高温、高频应用，超低损耗：DCS12模块采用银烧结与铜绑定技术的结合，解决了普通绑定工艺可靠性问题，在不降低电流的情况下实现更高结温下运行，功率循环能力得到大幅度提升。

综合来看，爱仕特DCS12模组系列在缩小半导体器件使用尺寸的同时，还可以提高车载逆变器的功率密度、可靠性、耐用性以及寿命周期，紧密贴合新能源汽车的使用场景和实际要求，未来势必得到多数车企的欢迎。

作为SiC器件头部厂商，爱仕特目前已完成A+轮融资，累积融资金额达数亿元，基于自主设计的6英寸SiC 芯片，现已量产650V、1200V、1700V、3300V全系列 SiC MOSFET（46款）及功率模块（71款） ，并自建车规级SiC功率模块生产基地。截至目前，爱仕特SiC功率器件获得了多家车企的亿元订单。

来源：行家说三代半

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