SiC“统治”了这个领域？梅赛德斯、保时捷、迈凯伦双手赞成
SiC“统治”了这个领域？梅赛德斯、保时捷、迈凯伦双手赞成
目前，很多车企都在对碳化硅技术进行测试，以提高续航里程、充电速度和可靠性，并最终将应用到电动汽车中。
而电动方程式赛车锦标赛（Formula E）是唯一一项测试碳化硅最新技术的赛事。据“三代半风向”了解，梅赛德斯、保时捷、迈凯伦和马恒达等车队都已采用碳化硅技术，并取得了很好的成效。而上游企业中，罗姆、安森美、日立、采埃孚等都在赞助该赛事。
安森美半导体全球系统工程副总裁Dave Priscak曾表示，在电动方程式赛车领域，逆变器模块完全是碳化硅的天下。
最近，在2021年PCIM Europe论坛上，日立ABB电网项目经理Milad Maleki也表示，在Formula E赛事中，硅基IGBT已逐渐被SiC MOSFET所取代。
梅赛德斯与安森美
7月6日，《Science Focus》介绍了一款电动方程式赛车（Formula E）——梅赛德斯EQ Silver Arrow 01，这款车由于酷似蝙蝠侠战车，因此也被称为Batmobile。
这款赛车由碳纤维、铝和凯夫拉纤维制成，包括电池和驱动器在内的重量仅为800 公斤。而其中的关键技术是逆变器——采用了碳化硅电力电子器件。
据安森美半导体介绍，2018年11月，他们成为了梅赛德斯EQ车队的供应商，双方合作开发配备SiC逆变器的动力系统，2019/2020赛季两辆EQ赛车开始投入赛道。
2021年4月27日，安森美又宣布，他们Formula E第7赛季继续为梅赛德斯EQ车队提供支持。采用安森美碳化硅后，逆变器电源性能得到提高，同时还增加了扭矩和加速度。
保时捷与Fraunhofer
5月3日，据Fraunhofer介绍，他们正在碳化硅电源逆变器，在接下来的几个月里，这款逆变器将罗伯特博世那里进行测试。随后，保时捷公司会将该器件安装在新车型中。
而Fraunhofer是与Marelli Motorsport共同开发碳化硅功率模块，据Marelli 介绍，保时捷会在其赛车中对该模块进行测试。
采埃孚与马恒达车队
2月25 日，Mahindra Racing（印度马恒达车队）宣布，将采用采埃孚的全新传动系统开启2021年电动方程式赛季。
据介绍，采埃孚将继续为马恒达车队提供基于碳化硅的电力电子设备以及电动机和变速器。
罗姆与文丘里车队
罗姆半导体很早就开始与方程式赛车团队合作，开发碳化硅技术。
据介绍，2016年罗姆成为了文丘里（Venturi）车队的赞助商，并在2016/2017赛季香港站展示了碳化硅技术。
迈凯伦自建产业链
迈凯伦的赛车也采用了碳化硅技术，而他们是自己搭建相关产业链。据了解，迈凯伦耗资1950万英镑（约1.74亿人民币）启动了ESCAPE项目，该项目还获得英国近1000万英镑（约8900万人民币）资助。
2018年9月，迈凯伦展示了碳化硅逆变器MPU-200，它的功率为 200kW，重量仅为 4kg，该产品当时就已经在赛车运动中得到验证，其汽车版本最早将在2021年推出使用。
续航提升7%
挑战也不少
许多车企表示，对于电动赛车来说，碳化硅技术很重要，首先可以提高续航能力。
迈凯轮电气化负责人史蒂夫兰伯特表示，采用碳化硅主要是为了提升整体传动系统效率，可以减少多达60%的冷却需求，增加多达7%的行驶里程，并有可能使用更小、更高速度的牵引电机——所有这些都意味着电动汽车“总体系统会更便宜”。
采埃孚也同样表示，碳化硅芯片可以将电动赛车的续航里程增加多达7%。同时，碳化硅非常适合800伏驱动系统，与当前的400伏技术相比，可将电动汽车的充电时间缩短一半。
此外，采用碳化硅可以降低整车重量和逆变器模块尺寸。
据罗姆介绍，季文丘里赛车第四赛季的逆变器采用SiC MOSFET，与第二季的逆变器相比，体积缩小了43%，重量减轻了6公斤。
Marelli Motorsport表示，采用碳化硅后，逆变器的转换效率高达99.5%的，重量和尺寸减少 50%，并将散热到冷却系统的热量提高 50%。
不过，迈凯伦认为，SiC 逆变器设计涉及多项挑战，包括机械设计、先进材料、热力学、仿真、电气设计、实时软件和系统工程。比如需要克服在高于20 kHz的速度下同步并行设备切换的困难。
安森美Priscak说，碳化硅是一种速度非常快的高压开关，最大挑战在于驱动电机。“电机是一个讨厌快速开关的大电感器。碳化硅的开关速度比电感负载所能承受的速度快得多。因此，驱动电机的方式需要不断创新。”
另外，碳化硅企业还需要降低成本，这样才有有望在开关磁阻电机和低成本SiC逆变器等领域取得进展。
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