摘要 火熱了大半年的特斯拉純電動(dòng)汽車(chē)不僅領(lǐng)跑了世界市場(chǎng),也帶動(dòng)了中國(guó)的汽車(chē)市場(chǎng)向新能源新動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。而紅火的特斯拉背后,則是碳化硅技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和新應(yīng)用的日臻成熟。諸如碳化硅、
火熱了大半年的特斯拉純電動(dòng)汽車(chē)不僅領(lǐng)跑了世界市場(chǎng),也帶動(dòng)了中國(guó)的汽車(chē)市場(chǎng)向新能源新動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。而紅火的特斯拉背后,則是碳化硅技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和新應(yīng)用的日臻成熟。諸如碳化硅、氮化鎵這類寬禁帶材料如今在純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域越來(lái)越受到重視,特別是汽車(chē)電池制造方面。根據(jù)Lux研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2020年碳化硅或?qū)⑷嫣娲柙谄?chē)電池制造中的應(yīng)用。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家們對(duì)于寬禁帶材料也頗有興趣,對(duì)于一輛特斯拉Model S,使用碳化硅電池則可以實(shí)現(xiàn)20%的節(jié)能,相當(dāng)于電池制造成本降低了6000美元,整體汽車(chē)成本降低了8%。而對(duì)于汽車(chē)制造商而言,汽車(chē)電池的制造歷來(lái)是其關(guān)注的成本之一。
據(jù)Lux機(jī)構(gòu)研究員Pallavi Madakasira的分析,高效的功率電子設(shè)備可以大大縮小汽車(chē)的電池尺寸,從而進(jìn)一步優(yōu)化汽車(chē)線路、散熱管理和汽車(chē)的整體重量。像汽車(chē)?yán)锩娴膴蕵?lè)視聽(tīng)設(shè)備和電子屏幕等都會(huì)在汽車(chē)制造過(guò)程中額外增加許多功率部件。

未來(lái)寬禁帶材料在汽車(chē)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要受益于以下幾點(diǎn):
較低的節(jié)能門(mén)檻:
如果電池成本降低至250美元/千瓦,節(jié)能2%,那么碳化硅晶體二極管則是純電動(dòng)汽車(chē)唯一的也是較為劃算的解決方案,而事實(shí)上,像這類需要插電的純電動(dòng)汽車(chē),其節(jié)能極限通常能達(dá)到5%左右,大大降低了節(jié)能的門(mén)檻。
技術(shù)限制低:
目前,就技術(shù)發(fā)展水平而言,碳化硅晶體二極管的研發(fā)和應(yīng)用都要比氮化鎵技術(shù)更加成熟,更能盡早地步入市場(chǎng)。據(jù)Lux提供的技術(shù)發(fā)展線路圖,碳化硅晶體二極管或?qū)⒃?020年全面應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)。
政府政策支持:
目前,美國(guó)、日本和英國(guó)等主要汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)家都提供專項(xiàng)基金用于動(dòng)力電子設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用。美國(guó)能源部門(mén)今年還投資6.9千萬(wàn)美元用于碳化硅汽車(chē)電池的研發(fā)。日本政府也聯(lián)合Toyota、Honda、Nissan等著名汽車(chē)巨頭與高校一起建立產(chǎn)學(xué)研體系。
據(jù)七月份的一份報(bào)告,全球14個(gè)國(guó)家25個(gè)電力能源公司開(kāi)始向客戶提供碳化硅動(dòng)力電子設(shè)備汽車(chē)的報(bào)價(jià)和關(guān)稅。