除了高鐵之外,中國在新能源汽車重大突破,汽車之“芯”有多難?

就在2021年底,國內(nèi)高鐵總運營里程突破4萬公里大關(guān),在世界范圍內(nèi)穩(wěn)居第一,還打破了此前自己創(chuàng)下的3.79萬公里的世界紀錄,除了高鐵之外,國內(nèi)科研人員在其他領(lǐng)域也有了喜人的成果,比如中國在新能源汽車上的重大突破,就宣告國內(nèi)打造出了基于碳化硅的大功率電驅(qū),對于一臺新能源汽車來說,電驅(qū)發(fā)揮的作用毫不亞于計算機的芯片,那么這種汽車之“芯”有多難?電驅(qū)是在電機能量轉(zhuǎn)化過程當中起到樞紐作用的部件,例如直流電機中的轉(zhuǎn)子等。

雖然在外形上相差不大,但新能源汽車和傳統(tǒng)燃油動力汽車在原理上差異卻非常之大,因此在專用新能源汽車平臺上,傳統(tǒng)的發(fā)動機艙可以被減小甚至是直接移除掉,從而為電池和其他設(shè)備留下更多內(nèi)部空間,提升自己的續(xù)航里程,電驅(qū)作為車輛的核心部件,必須具備較強的性能和較小的體積,只有這樣才能夠滿足用戶的使用需求,為此第1代電驅(qū)主要以硅為材料,而經(jīng)過一段時間的發(fā)展之后,外國企業(yè)又開始以砷化鎵為材料進行電驅(qū)的制造,在經(jīng)過深入的研究之后,國內(nèi)企業(yè)并沒有跟隨外企的步伐使用砷化鎵,而是轉(zhuǎn)而選擇使用碳化硅作為原料,并取得了相當優(yōu)秀的成果。
碳化硅是一種能夠用于制造高溫、高頻、大功率高壓器件的理想材料,利用這種材料,中車時代打造出了C-power 220S這款產(chǎn)品,與外企的同類型產(chǎn)品相比,它具備高電壓,高功率密度,高效率,高安全效能、高EMC性能和先進算法這6大優(yōu)點,據(jù)測試,在輕型汽車行駛工況下,這一系統(tǒng)的最高效率可達94%,能夠讓整輛車的續(xù)航能力提升5%,對于新能源汽車車主來說,這樣的性能提升是非常高的。

此外,該系統(tǒng)也能夠適配高端轎車或SUV等車型,并且在安裝上并沒有嚴格限制,可以根據(jù)實際使用需求安裝在車體前部或者后部,由于使用了部分用在高鐵上的技術(shù),該系統(tǒng)還支持高頻快充,長續(xù)航以及高安全性的需求,對乘客而言,這樣的電動車比起其他國家生產(chǎn)的產(chǎn)品必然更加安全、高效和節(jié)能。
當然,這一系統(tǒng)的研發(fā)也是非常困難的,碳化硅器件研發(fā)和制造過程當中需要面臨的挑戰(zhàn)不少,例如生產(chǎn)制造過程當中的成本過高,以及由于目前產(chǎn)業(yè)尚不發(fā)達,導(dǎo)致的大批量化制造工藝不成熟導(dǎo)致的成品率較低等,然而國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)開始在這一領(lǐng)域進行科研,并取得了一部分成果,例如前文提到的中車時代,還有比亞迪以及北京泰科都已經(jīng)展開了相關(guān)領(lǐng)域的研究,其中泰科天潤已經(jīng)能夠向市場提供1200V的產(chǎn)品。

隨著未來此類產(chǎn)品的產(chǎn)量不斷擴大,相關(guān)企業(yè)將能夠積攢大量的生產(chǎn)經(jīng)驗,這就能夠進一步催熟它的生產(chǎn)技術(shù),進而降低生產(chǎn)過程當中產(chǎn)生的成本,讓中國產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)更具競爭力,進而推動國產(chǎn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。