芯智驾──集萃产学研企名家观点，全面剖析AI芯片、第三代半导体等在汽车“大变形”时代的机会与挑战！
全球电动汽车市场渗透率正快速提升，为进一步满足消费者对电动汽车长续航里程与快速补能的构想，以此抢占更多市场份额，2021年以来国内外主机厂由此掀起了一轮800V电压平台车型发布潮。毋庸置疑，800V高压平台被视为未来电动汽车主流平台，而且伴随800V的落地，碳化硅（SiC）功率半导体也将成必然选择。
受益于电动出行的大趋势，以及主机厂层面的快速布局，专注于这一领域的全球头部汽车供应商已纷纷宣布斩获800V SiC订单。例如，2021年9月，从老牌龙头零部件供应商——大陆集团拆分上市的纬湃科技，2022年1月宣布斩获北美头部汽车制造商价值超10亿欧元的订单，将提供数百万个采用SiC技术的800V逆变器，并计划从2025年起，在北美地区生产匹配功率模块的高压逆变器。
那么，现阶段800V SiC的产业化进程如何？预计800V平台何时会真正落地并大规模上车？其主要面临的挑战是什么？SiC上车有何必要性和重要性？供应链配套情况如何？国内SiC供应链面临哪些挑战？带着以上这些疑问，集微网近期采访了纬湃科技新能源科技事业部亚洲区总经理郁昌松。
纬湃科技新能源科技事业部亚洲区总经理郁昌松
2021年汽车行业的最大爆点，非新能源汽车不可。中国新能源汽车继续领跑全球，连续7年位居全球第一。中汽协发布的数据显示，2021年国内汽车累计销量2627.5万辆，其中新能源汽车销售352.1万辆，市占率也从2020年的5%左右跃升至13.4%。而且，中汽协预测称，2022年国内新能源汽车的市场渗透率将超过20%，达到500万辆的规模，2025年将进一步增长至700万-1000万辆。
郁昌松指出：“电动化是汽车的未来，从去年中国汽车市场的表现以及今后的预测趋势来看，没有人会质疑这一大势，而且不仅是中国市场，全球市场也是如此。根据各家权威机构的预测来看，到2025年电动化的占有率为40%，到2030年这一数字将超过60%。同时，伴随全球汽车电动化进程提速，预计这些占有率对应的时间节点将提前到来。”
对于未来的电动汽车平台，800V+SiC功率半导体被业界认为是“绝配”组合，缘何如此？郁昌松表示：“其实，硅基IGBT的400V，硅基MOSFET的1200V，也可以满足800V的应用，但为什么我们总把800V跟SiC联系一起，这主要是基于技术层面的考量。相比Si基IGBT，SiC MOSFET应用在800V平台中，能够产生更高的系统优势，而且它的开发速度更快，效率更高，可以达到充电快和续航里程远的综合效益，所以800V和SiC的结合是一个最佳的组合。”
郁昌松还补充道：“从系统布局、架构和整个市场综合来看，我们预计到2025年，800V SiC可能会有15%左右的市场占有率。但因全球汽车电动化提速，这一预想的时间节点也可能提前到来。”
纵观整个市场，现阶段而言，800V SiC这一技术还处于在建设的过程中。正如郁昌松所言，目前整个800V SiC市场属于新兴市场，处于动态变化中，主要是基于不同市场的客户需求来做相应的调整和适配。例如，有的是解决长里程问题，有的要解决成本问题，有的是要解决充电问题等等……
在SiC的供应链层面，在2020年，纬湃科技（当时的大陆集团）就和罗姆签订了合作开发协议。基于纬湃科技对电气化的沉淀，以及提前的布局，目前来看，其在全球供应链上不存在一些核心的困难。郁昌松也谈到，“最终的产业链稳定有赖于整个行业的布局，不仅是供应链端，包括整车以及基建等整套系统，如果这一块全部打通，800V将有很大的的应用前景。”
有鉴于近两年，包括汽车芯片和整个供应链都面临诸多挑战，对于未来市场的发展，纬湃科技也在针对不同的供应链提前做一些考量和布局。郁昌松称，“近两年，国内市场上确实有很多厂商都在纷纷布局SiC，纬湃科技也在积极对国内SiC供应链调研。这最终还是需要看市场的检验，因为在SiC的整个系统中，不仅是SiC芯片技术，也包括对它的功能安全、耐久性，以及整车的车规级应用，其实还存在很多技术挑战有待攻克，所以我们也尚需时间量产”。
确实，800V高压平台的落地是一大系统工程，从系统部件，到整车，以及基础设施等都需要同步变革与推进。上至半导体元器件、电池模组安全性提升，下至车、桩、充电网络的联动升级，因此需要靠全产业链共同来推进。
以下为访谈主要内容（有删减）：
800V技术平台爆发背后的驱动力，以及有哪些不同的架构配置？
Q：自2021年以来，全球众多车企纷纷布局800V平台架构，这背后的逻辑和驱动力是什么？
郁昌松：现在我们确实看到，不仅是中国市场，全球市场上的各大主机厂都在纷纷布局800V的平台，背后主要有两大驱动力：一是技术的驱动力；另一方面就是以客户为导向的驱动力。
800V平台最大的优势是可以满足终端消费者的需求，解决电动汽车的一些里程焦虑，且充电快，动力强。而这其实也是新能源汽车特别是纯电动汽车在市场推广上会面临的障碍，终端消费者的最大顾虑就是如何实现快充，怎样实现动力强等等。
那么，从车企的角度，800V可以降低系统的整体成本。例如，它提供更高的充电效率，可以在相同功率下实现更长的续航里程，或者在相同的续航里程下，降低对电池能量的要求。
另外，从社会利益角度来看，整体800V的推广也有积极的影响，能更高效地提高国家电网的电能利用率。
所以，因其优势十分明显，全球各大主机厂都在纷纷在推广800V解决方案，但其中也还有很多挑战和技术问题需要去主机厂、Tier1和下游的供应商共同攻关。
Q：现阶段而言，众多主机厂提上日程的还是800V高压快充。那么，800V平台主要有哪些不同架构？
郁昌松：虽然说是800V的平台构架，但不同的主机厂可能选择不同的构架。当然，现阶段，大部分车企主要布局快充领域的800V，驱动部件可能还是更多的采用400V，它需要通过电器的转换实现800V快充，解决里程焦虑，也有可能会采取一些中间段方案，比如在OBC（车载充电器）这端会采用800V。
还有一种架构是全系列800V，包括驱动电机、电控，以及整个电池包等都会采用800V的系统。那么，这样一个系统带来的就是，效率提升得更快，同时不仅是充电能够达到快充，整体的性能也会达到最大化。
Q：从400V平台到800V平台，现有的汽车电气系统或部件会有哪些改变和调整？
郁昌松：800V平台和400V平台最大的区别是，两者对整个电控系统和电气系统的要求不一样。从400V到800V，显而易见电压升高了，这就意味着要满足相同安全等级的话，对其绝缘要求会更高，要满足相同功率的话，则对它的冷却效率要求会更高。
电压平台改变后，其实原来400V平台的某些结构通过不同的升压也可以用。但如果所有的电气结构都采用800V配置的话，可能原有400V平台的很多部件都需要重新设计，重新验证，以及技术的攻关，比如绝缘和冷却系统，甚至EMC系统都需要重新验证。这就需要系统性的调整，800V会有更高的耐压，从电子控制这块，对功率器件、驱动电机以及电池管理系统都会有相应的调整。
800V系统中功率器件的成本上升，但系统成本降低？
Q：对于800V系统而言，哪些部件的成本会增加，增加的比例是多少？系统成本大致能够降低多少？
郁昌松：这些都需要基于不同的配置，配置不同，成本计算自然也不一样。因此，这其实很难给出一个很精确的数值，因为它是一个系统的整合，以此找到一个最优解。然后基于主机厂或不同的系统集成商，他们的着眼点到底是什么，但最终市场都要看系统成本。
但为什么总说800V能够降低系统成本，比如800V跟400V的区别，主要是来自于800V需要的电流可能会更小，因为功率P=UI，电压高了，其对里面的电流的要求就会低，但是同时也会有一些其他的技术问题需要攻克。
就我们现在来看，功率器件部分的成本是上升的。同时对开关部件要求也提高了，对里面的电子线路、绝缘的要求都提高了，这部分的成本会增加。但是对电池系统，以及整车的效率，甚至可以说通过这样的组合和搭配，最终能够在相同的耗电量下实现更长的里程。
另一方面较为关键的是，目前整个市场属于新兴市场，还是比较动态的，主要是基于不同市场的客户需求来做相应的调整和适配。最终客户端的要求是不一样的，有的是解决长里程问题，有的要解决成本的问题，有的是要解决充电的问题等等。
在这一市场需求下，纬湃科技就是基于不同的系统配置，都可以提供全系列的解决方案，包括新一代电驱系统EMR4也是可以兼容400V到800V，电机也可以兼容油冷和水冷。
到2025年，800V SiC或有15%的市场份额，这一时间点或还提前？
Q：原有基于Si基的功率模块是否能满足新高压平台的要求？SiC上车是否会成为高压平台的必然选择？
郁昌松：硅基IGBT的400V，硅基MOSFET的1200V，也可以满足800V的应用。但为什么我们总把800V跟SiC联系一起，这主要是基于技术层面的考量。相比Si基IGBT，SiC MOSFET应用在800V平台中，能够产生更高的系统优势，而且它的开发速度更快，效率更高，可以达到充电快和续航里程远的综合效益，所以800V和SiC的结合是一个最佳的组合。
Q：从Si基的IGBT切换到SiC的MOSFET，是否会因电动化的进程加快而快速切换？
郁昌松：是的，整个市场变化是比较快的。从系统布局和系统架构以及整个市场综合来看，到2025年，800V SiC可能会有15%左右的市场占幅。同时目前市场正在用的400V的系统，一定也会占有相应的市场份额。
同时我们也需要去看看未来几年的市场发展趋势，有可能这个趋势来的会更快。我们之前的预测是到2025年SiC才能大批量生产，但是因为现在整个行业都在推动SiC的发展。所以，批产的时间点会比2025年来得更快，因为大家都在投入整个行业链，整个供应链也都在做相应的准备。
而且，半导体的价格也跟前几年不一样，所以这部分可能最终还是基于客户端，最终主机厂如何找到一个最佳的盈利点。最终基于整个客户端的系统集成以及基建的准备才能看到大批量上市。
如何保障供应链稳定，以及国内SiC供应链的发展如何？
Q：如何看待800V SiC上车的前景？当前面临哪些困难和挑战？
郁昌松：对这个行业来讲，800V SiC这一技术仍处于建设阶段。对于纬湃科技而言，我们在布局800V时，也做了很多的调研。
在2020年，我们就和罗姆签订了合作开发协议。目前来看，基于对电气化的沉淀，以及提前的布局，我们在全球供应链上不存在核心的难题。
最终的产业链稳定有赖于整个行业的布局，不仅是供应链端也包括整车以及基建。这是一整套系统，如果这一块全部打通，800V将有很大的的应用前景。
Q：自2020底以来的缺芯重创汽车产业链，那么纬湃科技在保障SiC供应链稳定方面有何举措？
郁昌松：短期来看，芯片供应链短缺是整个行业的问题。这是整个晶圆、芯片长周期的性质决定的。短期来看，产能这块其实很难解决问题。
着眼未来，除了与罗姆的合作，去年年底，我们和加拿大氮化镓系统公司也签订了相应的合作协议，为未来布局更多的技术储备、技术开发。
Q：纬湃科技在采用SiC模块时，是否会考虑本土的供应商和供应链？以及如何看待国内SiC供应链的发展与前景？
郁昌松：我们也在积极对国内的供应链进行一些调研，这几年国内这块的供应链发展速度非常快速。这几年芯片和整个供应链都面临诸多挑战，对于未来市场的发展，我们也需要针对不同的供应链提前做布局。
另一方面，国内市场上确实有很多厂商都在纷纷布局SiC，最终可能还是需要看市场的检验。因为在碳化硅的整个系统中，不仅是SiC本身芯片的技术，也包括对它的功能安全、耐久性，以及整车的车规级应用，还存在诸多挑战，很多技术难度仍待攻克。
目前的市场布局，的确是需要看未来在整车应用上是否能符合大批量生产。但现阶段而言，这一块是一个非常热门的行业，大家都在提前做布局和准备。
（校对/Carrie）
