2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會(huì) || 陽光電動(dòng)力于安博:TPAK模塊將成未來技術(shù)趨勢(shì)
以“鏈啟芯程 · 智造未來”為主題的“2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會(huì)暨全球汽車電子博覽會(huì)”,由廣東省工業(yè)和信息化廳、深圳市工業(yè)和信息化局、中國(guó)能源汽車傳播集團(tuán)指導(dǎo),《中國(guó)汽車報(bào)》社主辦,愛集微承辦,于2023年9月26日至27日在深圳福田會(huì)議中心隆重召開。
本屆峰會(huì)堅(jiān)持行業(yè)領(lǐng)袖峰會(huì)的高端定位,全面助力產(chǎn)業(yè)間深度融合與創(chuàng)新,推動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈伙伴攜手合作,共同構(gòu)建具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的汽車科技創(chuàng)新新生態(tài)。
峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng),多領(lǐng)域、多視角開展的20場(chǎng)特色活動(dòng),囊括主峰會(huì)、技術(shù)研討、項(xiàng)目路演、專業(yè)展覽、交流盛宴等,匯聚政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、投等多個(gè)產(chǎn)業(yè)圈層,圍繞全球及中國(guó)汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)展開交流,峰會(huì)重點(diǎn)聚焦新技術(shù)、新趨勢(shì),深入剖析汽車半導(dǎo)體各細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn),近百個(gè)精彩紛呈的演講,共同呈現(xiàn)出一幅專業(yè)而全面的思維圖景。
在9月26日舉辦的“動(dòng)力總成專場(chǎng)”上,合肥陽光電動(dòng)力科技有限公司副總裁于安博進(jìn)行了題為《陽光動(dòng)力域800V高壓方案創(chuàng)新與展望》的演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄:
于安博:我將從5個(gè)方面跟大家分享陽光在動(dòng)力域800V高壓方案的一些創(chuàng)新。在講發(fā)展趨勢(shì)前要講2個(gè)痛點(diǎn)。特別是純電動(dòng)車來講,由于基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善,大家還是覺得充電不夠快,還沒有做到像加油一樣便捷。另外是續(xù)航還不夠長(zhǎng),500多公里不算短了,但核心還是補(bǔ)能的焦慮。
合肥陽光電動(dòng)力科技有限公司副總裁 于安博
為了解決補(bǔ)電慢問題,行業(yè)提出的解決方案是高壓化,用800V快充實(shí)現(xiàn)5分鐘補(bǔ)充200公里續(xù)航,一旦普及開來,對(duì)于純電新能源汽車的推廣是非常有利的。即使現(xiàn)在市場(chǎng)上整車電壓平臺(tái)大多是400V,但800V已經(jīng)是趨勢(shì),沒有做到普及的重要因素就是配套設(shè)施不是那么完善。第二點(diǎn),在800V高壓快充下,碳化硅的應(yīng)用就顯得十分重要,因?yàn)樘蓟璧男示哂忻黠@優(yōu)勢(shì)。第三點(diǎn),是整車電子電氣架構(gòu)的演化,從早期分布式到現(xiàn)在集中式架構(gòu)的演進(jìn)也是重要的發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)邏輯來講,集成化趨勢(shì)非常明顯,2020年左右的時(shí)候是三合一,到今天八合一、多合一陸續(xù)提出并走向量產(chǎn)。
我們首先面臨的挑戰(zhàn)就是,碳化硅器件的大量應(yīng)用讓散熱更加集中,EMC設(shè)計(jì)難度更大。第二,800V系統(tǒng)如何兼容市面上已有的充電樁,也是一個(gè)挑戰(zhàn)。另外,電驅(qū)的集成化不是簡(jiǎn)單的物理拼湊,而是在過程中實(shí)現(xiàn)電路集成、成本節(jié)約和效率提升。新的產(chǎn)品形態(tài)也帶來更多新技術(shù)的要求。
在功率器件封裝技術(shù)方面,分立器件并聯(lián)方案器件提供了功率可拓展的靈活性,可以用一顆料實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品配置。這但這對(duì)于電控廠家的能力提出了要求,要具備基本真空焊接能力,具備激光焊接的能力?;赥PAK器件的分立器件并聯(lián)方案,可以通過不同數(shù)量器件的并聯(lián),實(shí)現(xiàn)電流能力的可拓展,可以在不同電流能力下均可以提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案,特別是其天然地支持硅和碳化硅的混合驅(qū)動(dòng)方案,為下一步產(chǎn)品優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。
散熱方面,行業(yè)內(nèi)普遍采用導(dǎo)熱硅脂的方案。而我們將器件與散熱器連接用到了焊接的工藝;燒結(jié)同樣能滿足車規(guī)級(jí)要求,甚至可以帶來更高的散熱性能和功率循環(huán)性能,但仍存在兩個(gè)痛點(diǎn),燒結(jié)設(shè)備國(guó)產(chǎn)尚無突破,需要?dú)W洲進(jìn)口,交期、成本較高。想搭產(chǎn)線需要3年時(shí)間,燒結(jié)一臺(tái)控制器的成本也可能要增加200多元。選擇焊接方案可以在性能與成本之間做到比較好的平衡。
TPAK的技術(shù)路線,在于不同數(shù)量器件的并聯(lián)組合實(shí)現(xiàn)更好的產(chǎn)品性能。從2017年開始,我們的單管并聯(lián)產(chǎn)品就已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),在器件參數(shù)一致性上做了許多底層仿真和研究,這是我們堅(jiān)持用并聯(lián)方案獲得成本競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)手段。除卻成本低,硅和碳化硅器件共用一種封裝,切換更靈活。
目前我們有完全通過標(biāo)準(zhǔn)的30兆以下EMC的仿真,在器件可靠性、整機(jī)可靠性上做了很多測(cè)試。首先是器件導(dǎo)入,我們給廠家的廠測(cè)要求很高,要求凡是給我們供貨的企業(yè)一定要做高溫動(dòng)靜態(tài)測(cè)試。在整機(jī)級(jí)別,我們會(huì)進(jìn)行五大可靠性測(cè)試。
另外,在車載業(yè)務(wù)上,我們覆蓋車載電控和電源,堅(jiān)持做高集成的方案以提升功率密度。在車載電源產(chǎn)品上,我們的一個(gè)創(chuàng)新核心點(diǎn)在磁件設(shè)計(jì),通過建立程序化的磁件設(shè)計(jì)工具,綜合考慮體積、成本、損耗等因素,達(dá)到產(chǎn)品的更優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)器件體積縮小近30%,成本下降20%。
最后簡(jiǎn)單介紹一下我們集團(tuán)公司,陽光電源深耕光、風(fēng)、儲(chǔ)、電、氫五大賽道,在光伏行業(yè)我們做逆變器、光伏電站、水面光伏系統(tǒng)等,也有光伏支架、智能清掃等業(yè)務(wù)。所有業(yè)務(wù)都緊緊聚焦新能源主賽道,核心設(shè)備跟功率半導(dǎo)體緊密相連。集團(tuán)聚焦核心能力,業(yè)務(wù)涉及多行業(yè)多領(lǐng)域,邏輯是做少、做精、做可靠、做全球。2022 年陽光電源營(yíng)收達(dá) 402.6億元,今年預(yù)計(jì)仍有較快增長(zhǎng)。電動(dòng)力板塊,去年出貨量接近 60 萬臺(tái)。
今年以來,有些碳化硅廠家開始送樣,能看到國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體確實(shí)走了很大一步,未來空間廣闊。
我匯報(bào)的內(nèi)容就這么多,謝謝大家。