SiC功率半导体器件的需求日益增长

在功率半导体器件“上车”之后

近年来，在新能源汽车（以混动汽车为起点）得到资本、政府与消费者的认可之后，功率半导体器件作为其电能转换的核心，也成为了资本市场的宠儿。

尤其是特斯拉引入SiC功率器件之后。从英飞凌、三菱、安森美、意法半导体、中车时代电气等公司修炼多年的各路英豪在目前的车规级功率半导体器件市场内各显神通，部分希望通过借鉴英飞凌的Hybridpack模块的封装形式来切入标准化的电驱应用领域；

整车：会战高端化，预计将全面替代Si基功率半导体，800V车桩并举。2019年豪车品牌保时捷推出全球首款800V车型Taycan 。2020年比亚迪汉采用了 800V架构，2021年上海车展发布的e平台3.0亦搭载800V架构。随后华为、吉利、广汽、小鹏、岚图等Tier1和整车厂/品 牌推出了车桩两端的解决方案，以保障快充使用体验。
未来两年高端化是整车厂主战场，军备竞赛开启。补能 时间是电动车面临的核心短板之一，升级800V结构有利于实现快充，在短期内形成对中低端车型的差异化竞争力。长期看快充对于中低端车型亦是刚需，800V架构升级具备长期趋势。
零部件与元器件：SiC和负极受益最大，其他部件平滑升级。从目前400V升级至800V ，变化最大的零部件和元器件主要是功率半导体和电池负极。其中SiC基功率半导体由于耐压高、损耗低、开关频率高等优异性能，预计将全面替代Si基功率半导体。
由于快充瓶颈在于负极，如要将目前的1C倍充电率提升至2C，再提升至4C，主流技术包括石墨包覆/掺杂硬碳、硅碳负极。其余部件则需要重新选型，提升耐压等级，但整体来看成本变化平滑。短期来看高压方案比目前方案整 车成本增加2%左右，长期看有望低于目前成本，为整车厂推广建立了良好基础。             

零部件与元器件：SiC和负极受益最大，其他部件平滑升级

电控
800V下SiC性能优异，替代Si基功率半导体趋势明确：

SiC基功率半导体相比Si基具备更高耐压等级和开关损耗，以Si-IGBT为例，450V下其耐压为650V，若汽车电气架构升级至800V，考虑开关电压开关过载等因素，对应功率半导体耐压等级需达1200V，而高电压下Si-IGBT的开关/导通损耗急剧升高，面临成本上升而能效下降的问题。

800V下SiC的耐压、开关频率、损耗表现优异，是800V趋势下最大受益元器件。

电机

轴承防腐蚀、绝缘要求增加。轴电压的产生：

电机控制器供电为变频电源，含有高次谐波分量，逆变器、定子绕组、机壳形成回路，产生感应电压，称为共模电压，在此回路上产生高频电流。由于电磁感应原理，电机轴两端形成感应电压，成为轴电压，一般来说无法避免。

转子、电机轴、轴承形成闭合回路，轴承滚珠与滚道内表面为点接触，若轴电压过高，容易击穿油膜后形成回路，轴电流出现导致轴承腐蚀；

800V的逆变器应用SiC，导致电压变化频率高，轴电流增大，轴承防腐蚀要求增加；

同时，由于电压/开关频率增加，800V电机内部的绝缘/EMC防护等级要求提升。

高压直流继电器：高性能要求驱动附加值，单车价值量提升

性能升级，优势厂商优势明显：作为新能源车高压电流回路的桥梁，升压对连接器的可靠性、体积和电气性能的要求增加，其在机械性能、电气性能、环境性能三方面均将持续提升。
作为中高端产品，电动汽车高压连接器有较高的技术与工艺壁垒。传统燃油车的低压连接器被海外供应商垄断。电动车快速增长打开高压连接器新增量，技术变化要求快速响应，整车平台高压化将进一步提高行业壁垒，国产供应商迎来国产替代机遇。
数量增加，单车价值量有望提升：目前单辆电动车配置15-20个高压连接器，单价在100-250元之间，双电机或大功率驱动电机车型需求量更多。从400V增至800V后，高压连接器将重新选型，增加大功率快充接口及400V到800V的转化接口，带动高压连接器单车价值量上升。

OBC/DCDC：主动元件升级，短期内受益升压增量

高电压对功率器件提出更高要求，将驱动OBC/DCDC成本短期内攀升：

为满足800v高电压平台在体积、轻量、耐压、耐高温等方面带来的更为严苛的要求，OBC/DCDC等功率器件集成化趋势明显；

同时，预计SiC碳化硅将借助耐高压、耐高温、开关损耗低等优势在功率器件领域进行广泛应用，驱动单车OBC/DCDC价值量提高约10%-20%。

800v高压平台有望为OBC/DCDC带来新增量：

高压平台使车载充电机升级需求增加，为高压OBC提供增量；

同时，为能够适配使用原有400v直流快充桩，搭载800v电压平台新车须配有额外DCDC转换器进行升压，进一步增加对DCDC的需求。