蔚来ES7也用上了SiC电驱系统，更好的电驱性能，让它成为了蔚来旗下最快SUV产品。

在蔚来产品系列的命名法则里，数字7似乎与奥迪一样，都代表着性能运动；在蔚来ES7之前使用SiC电驱系统的是ET7，0-100km/h加速成绩是3.8秒，ES7的加速成绩是3.9秒。蔚来使用的碳化硅SiC电驱系统，在整个系统中起到了一定的性能提升作用。

那么，蔚来使用了SiC电驱系统，会对我们用车有什么改变？

用了SiC电驱，续航加速两不耽误？

SiC碳化硅这个名词非常陌生，如果一台车用上这个模块，单车成本会提升；有了这个模块，提升电能效率，增加的成本可以减少一部分电池容量给找平。它的逆变器开关通导效率更高、损耗更少，能让续航里程更真实；它不易生产、成本高，这是它的缺点。

从传统电驱系统使用的IGBT迭代到SiC模块，不仅是汽车领域在这么做，光伏发电领域也是由IGBT迭代到SiC模块，因为它性能更好、耐高温、耐高压。

放到汽车领域中，已经有了这个转型的趋势。蔚来和许多企业一样，把SiC模块应用在了第二代电驱系统里，提高了电驱系统的性能、缩小了尺寸、电能效率提高。蔚来在2021年就已经应用了这种技术。

最近推出的蔚来ES7，也用到了SiC模块。

它使用的电机方案是前电动机使用的是180kW电机、后电机使用的是300kW电机，两台电机的核心差异是前面那台逆变器用上了SiC模块，后面那台电机使用的也是SiC模块。480kW的综合功率，已经超过了兰博基尼Huracan。

整个二代电驱180kW和300kW相比于蔚来（ES6、ES8、EC6）之前一直用的160kW和240kW两款电机，最大功率和扭矩分别提升了20%和23%。

SiC用在车用逆变器上，在相同功率等级下，全SiC模块的封装尺寸显著小于硅模块，同时也可以使开关损耗降低35％。在相同封装下，全SiC模块具备更高的电流输出能力，支持逆变器达到更高的功率。

蔚来使用SiC模块的第二代电驱特点：

1. 综合损耗降低，提升了4-6%的续航里程，改善了车辆在城市工况下的功耗；

2. SiC模块使用过程中更耐高温，同等体积下最大电流能力提升30%以上；

3. 开关速度更快、功率损耗更小，能降低逆变器开关造成的电流损耗；

4. 多目标优化的电路设计，让可靠性、效率、寿命、电磁兼容、绝缘更好；

5. 多目标优化软件控制策略，开关损耗降低33-35%，电控系统效率提升5-10%。

当车型电池的容量越大，使用SiC能够带来的利益也就越多，其实这是整个体系能力的增强，效率更高。举例，续航里程620km、电池能量100kWh，降低损耗并且能提升4-6%的续航里程，就是相当于增加了24-37km的续航里程损耗。

SiC模块的开关损耗很大程度上是由开关速度决定的，IGBT目前发展已经达到了性能天花板，本身性能导致其开关速度受到限制。SiC模块的禁带宽度是IGBT的3倍、绝缘击穿场强是IGBT的10倍左右、热传导率是IGBT的3倍、电子饱和迁移率是2倍。这些特性应用在功率器件中则意味着：

1. 禁带宽度越大，临界击穿电压 越大，更适合高压大功率应用，更适合800V平台使用；

2. 高饱和电子迁移这个数值越高，开关速度就越快，在高压下的高频操作所需的驱动功率就越小，能量损耗就低；

3. 高热导率能避免使用额外的冷却系统，有利于成本和小型化的处理，SiC最高工作温度1000°。

SiC模块更像是一个刚性开关，极快的开关速度带来更低的开关损耗；所以，关于驱动器电路的设计，其实SiC是更适合城市走走停停的工况，SiC模块更能发挥最大价值。

其实关于SiC模块的应用应该在硬件和软件上都会去做一个系统性的协调和系统性的优化，蔚来是这么解决的：低速行驶时，靠主驱动器（前电机最大功率180kW）驱动，发挥SiC模块高效的特点，在需要高速行驶时才会让后电机（最大功率300kW）参与驱动工作，提供更更好的动力。

再延展一点，不要误以为用了SiC模块之后电动车加速会有质的飞跃，更快的逆变器开关速度+承受高压输出确实能非常有限的提升加速性能，但主要的还是提高了电能效率增加续航、提高经济性、缩短充电时间为主。

SiC是发展趋势，为什么鲜有人用？

SiC模块不算非常新的技术，早已经广泛用于光伏逆变器、工业电源和充电桩市场，投入到汽车市场中是因为受到新能源汽车厂商近期加速导入刺激，致使SiC功率元器件用量激增，从而影响了SiC衬底和外延片需求量同步暴涨，而这两部分材料总和占整个SiC模块的70%成本。

其中，SiC衬底成本占比最大（43%），技术难度虽次于外延环节但也相当高，如切片和研磨，难度极大。这个环节目前国内总体技术水平落后国外3年左右，但代差已缩小至半代左右。

SiC在电动汽车市场中的应用，包括现阶段应用于充电模块的小鹏汽车和配套的超级充电桩，也有把它应用在电驱模块中的特斯拉Model 3、比亚迪海豚、汉等产品中。

1. 在2016年特斯拉Model 3上使用的是意法半导体提供的SiC功率模块，电能转换效率提升90%、体积缩小约90%；

2. 在2020年比亚迪汉使用自研的SiC模块，增加了电控系统的过流能力。

多说一句，蔚来使用的SiC元件是安美森提供的，也是特斯拉SiC元件的供应商，使用的应该还是芯片并联的低杂感封装技术，提升功率以及循环可靠性。暂时不清楚使用的单面水冷还是双面水冷，不过个人认为应该对12kV的时候可能才会需要的双面水冷，目前来看单面水冷应该够用。

SiC模块虽然应用广泛，但距离普及还很远？

SiC模块的应用之所以能实现比较广泛的应用范围，可以归结于现在之前高位的成本开始下降，但也还算不上便宜，通过率半导体材料换成SiC材料成本约涨幅6000元左右，一定程度上限制了SiC的普及；另外是产能问题，由于工艺复杂导致碳化硅产品良率普遍较低，目前全球碳化硅产能仅60万片左右，远不能满足当前新能源汽车爆发式的增长需求。

未来的IGBT和SiC应该也是共存的关系，不用高压平台的车使用IGBT、800V或更高平台产品使用SiC模块。关于SiC的成本，可以参考IGBT经历7个技术迭代，成本现在是最初的五分之一，把SiC加以时间研究、打磨、成熟产业链，它的价格会更低而且对应的平台也会是更高压的1200V平台。