SiC，迈进「商用车」市场

时间： 2024-05-16 来源：阿基米德半导体公众号

技术问答

2023年，我国商用车市场触底反弹，实现恢复性增长。根据中汽协数据显示，2023年，商用车产销分别完成403.7万辆和403.1万辆，同比分别增长26.8%和22.1%。

中国科学技术协会主席万钢曾表示，乘用车为商用车转型提供了可借鉴的经验。

实际上，商用车整个电动化步伐比乘用车要晚那么几年，但乘用车上的实践对商用车还是蛮有启发的。

相比乘用车，商用车需要更长的续航里程和电池寿命。由于电池占用了较大的安装空间，因此商用车需要使用高效的功率电子产品。

现如今，乘用车的电动化基本都在卷800V、卷SiC。基于乘用车的经验，SiC似乎也成了商用车的电动化转型的新机遇。

01.

Tier1，乘商并行推进

本次北京车展，博格华纳展出了其商用车800V碳化硅电机控制器。

这款产品由法士特华纳（法士特与博格华纳的合资公司）合作研发生产，主要应用于新能源中重卡车。值得注意的是，这款商用车800V碳化硅电机控制器采用了先进的SiC MOSFET半导体，核心技术在于博格华纳专利的Viper模块封装技术，高度继承了独特的双面水冷技术。

相比于现有的400V系统，800V SiC系统可以通过延长电动商用车的行驶里程和缩短充电时间以提高实用性和经济性。

无独有偶，博世动力中国携多款商用车智能出行解决方案也亮相了2024北京国际车展。

针对商用车市场，博世开发了高效的扁线电机以及采用博世碳化硅技术的多合一控制单元，大扭矩、可靠安全的产品组合可适配于4.5吨到10吨纯电、增程式商用车的平行轴电驱桥，该套电驱系统已于2023年量产。

除此之外，采埃孚在全球商用车行业拥有了100多年的历史积累，在商用车电驱动解决方案方面，采埃孚的产品矩阵丰富，技术方案持续领先。

采埃孚的CeTrax 2 dual专为重型商用车设计，基于采埃孚的新一代中央电驱动系列CeTrax 2。

CeTrax 2 dual双电机中央电驱动系统

CeTrax 2 dual配备了两个集成的800伏碳化硅（SiC）逆变器，能够为重达49 吨的车辆持续输出380千瓦功率，峰值扭矩达24700牛米。配备两个电子换挡执行器的三挡变速箱，不仅能效提升，还实现了平稳加速和整车静谧。

另外，采埃孚的新型AxTrax 2 LF低地板电驱桥也配备了两个独立的碳化硅（SiC）逆变器和一个高性能电驱控制单元，为城市公交客车提供系统化电驱动解决方案。

AxTrax 2 LF 低地板电驱桥系统

AxTrax 2 LF有两种型号可供选择，持续输出功率分别为260千瓦和360千瓦，峰值扭矩分别为22700牛米和37300牛米。其中，较高功率的型号可以驱动重达29吨的铰接客车。两种型号均配备两个集成电机（PSM）以及两个独立的800伏碳化硅（SiC）逆变器。

与上一代产品相比，新型AxTrax 2 LF节能高达10%，具备单速运行模式，非常适合城市公交客车频繁起停以及较低平均时速的特点。

在去年11月的进博会上，长城汽车旗下的如果科技也展出了其九合一碳化硅商用车电驱。

据悉，这款全栈自研的商用车九合一动力域控制器（PIU），是长城商用车面向未来物流市场，通向场景定制车辆的密钥，支持800V平台，其SiC及IGBT封装全部自研。在商用车市场，800V碳化硅控制器的优势是高功率和高效率。精进电动的800V高压碳化硅控制器峰值功率根据需求可以达到300kW到800kW，最高效率可以达到99.6%。值得一提的是，精进电动的800V高性能碳化硅控制器产品通过了欧洲某大型商用车集团公司的量产审核，同时也标志着精进电动具备了向该集团旗下多个全球高端品牌的重卡、中卡、客车车型供货的条件。

02.

SiC“上商用车”，或成趋势

作为目前新能源商用车技术领域的集大成者，宇通在商用车SiC的应用方面拥有绝佳的竞争优势。

宇通睿控E平台是商用车行业首个软硬件一体化的电动专属平台，搭载新一代高安全超能电池、多合一碳化硅动力域控制器、新一代高效轻量化集成式电驱桥、商用车多源超低温热泵、高效补能技术、智能网联商用车驾驶舱、PB级存储亿万级高算力智能网联云平台等七大总成。

值得注意的是，多合一碳化硅动力域控制器、商用车多源超低温热泵均为行业首个量产，将新能源商用车产业水平提高到了一个新的台阶。

在中国电动汽车百人会论坛(2024)期间，宇通集团新能源技术研究院院长李高鹏在论坛上表示：“2023年，我们开发量产了碳化硅控制器，在国内商用车行业首先批量使用，系统效率提高，而且在实际路况电耗也得到了大幅度降低。”

具体来看，该系统匹配的是商用车行业第一台量产碳化硅多合一控制器，由宇通和苏州汇川联合开发，基于高耐压、低损耗、高效率的先进SiC模组、壳体一体化高度密封防护及硬件深度集成、软件功能融合等设计，实现高效率区间进一步拓宽，最高效率≥99.5%。

在乘用车领域当上“卷王”的比亚迪，在商用车领域也同步跟进。去年，比亚迪在2023年世界客车博览上首发搭载了SiC技术的全新纯电动客车——比亚迪eBus B12。

据悉，该款车型是首款采用比亚迪刀片电池底盘的客车，底盘结构中集成了刀片式磷酸铁锂电池。此外，这种突破性的刀片电池底盘技术还采用了基于碳化硅技术的新型六合一控制器，以及两个创新的轮毂发夹电机。

除此之外，比亚迪的纯电1t卡车T4K在韩国上市发布。据悉，该款车型搭载了来自致瞻科技的国产碳化硅车载双向DC/DC变换器。

致瞻搭载在比亚迪韩国纯电1t卡车T4K中的产品为全SiC双向DC/DC变换器产品，该款产品是致瞻基于SiC材料特性打造的拳头产品。实际上，在运载工具中，高功率密度、高效率和高可靠性的电能转换装置，可为运载工具提供柔性的电力变送，可满足客户宽电压、大功率、高效率的灵活车载电力转换需求。

03.

结语

“碳化硅” 在乘用车领域大热的同时，也正被商用车疯狂“抢滩”。相比乘用车，商用车需要更长的续航里程和电池寿命。因此，「高效」是碳化硅在商用车不可或缺的优势，碳化硅在商用车上的应用正在逐步推开。

然而除了老生常谈的成本问题之外，还面临着技术成熟度、封装挑战、市场接受度以及供应链和产能等等的挑战。但随着SiC技术的进步和规模化生产的实现，与此同时的成本降低，预计SiC在商用车市场渗透率也将逐步攀升。

文章来源于NE时代半导体，作者吴晰

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选型指南 - LITTELFUSE - Rev: 031924 - 031924 PDF 英文下载

【选型】为商用车VCU控制器24V电源输入过5b抛负载防护选择合适的TVS：TPSMB36A，SZP6SMB36AT3G

为满足商用车VCU控制器24V电源输入端口过车载抛负载测试需求，一般需要通过ISO7637 5b测试即可，可推荐选择Littelfuse（力特）车规级600W单向TVS管TPSMB36A或SZP6SMB36AT3G，前者是littelfuse自己设计生产的，后者是收购onsemi的型号，最大反向工作电压30.8V，最小击穿电压34.2V，最大钳位电压49.9V，最大峰值脉冲电流12A。

器件选型发布时间 : 2020-07-18