SiC在新能源产业中的技术应用，相关芯片方案推荐

在全球汽车电动化的浪潮中，续航里程和充电速度一直以来都是新能源汽车行业老生常谈的困难。那么想要解决这两大难题，一个是提高电池续航能力，一个是提高充电速度。

采用大电流直流快充方案时，大电流会导致充电枪、汽车电池、线缆等汽车核心部件产生很高的热损耗，且提升的效率有限。那么高压快充方案是被大多数汽车企业采用的方案。理想状态下：电流保持不变，电功率会随着电压的增加而增加。那么回归现实，即便是存在部分损耗，但是电功率仍会随着电压的增加而增加，充电速度也会提升，并且可以有效地降低发热现象。

目前，800V高压快充平台已经开始成为主流新能源车企的共识。800V高压快充平台的优势体现在同等功率、电流减半。 2019年，保时捷推出纯电超跑，将400V电压平台提升到800V。2022年，极狐阿尔法、小鹏等部分车型逐渐加入到800V高压快充平台中来，2023年加入到800V高压平台的汽车车型也越来越多。

在新能源汽车市场大力推进适应高压快充技术的高压平台上，碳化硅功率器件是关键的一部分。碳化硅MOSFET逐渐取代传统硅基IGBT，成为必然趋势。碳化硅是半导体材料第三代的产物，碳化硅这种优异性能的材料，在电源系统中发挥着重要的作用。

碳化硅具有优异的导热性能、具有较高的耐压性能，与传统的硅基材料相比，具有高电压、大电流、高温、低损耗等独特的优势。由于碳化硅的高硬度、高熔点、化学稳定等优点，在多个领域都有广泛的应用。

（1）新能源汽车：主要应用于新能源车的电驱电控系统，碳化硅功率器件可以提供更高的功率密度和效率，从而提高电池续航里程和减少能源消耗。

（2）电力电子领域：碳化硅功率器件在电力电子领域的应用也非常广泛，包括电机驱动、太阳能逆变器、风能转换器、高速列车等。碳化硅基碳化硅器件主要应用领域有电动汽车/充电桩、光伏新能源等。

（3）光伏发电：光伏逆变器龙头企业已采用碳化硅 MOSFET 功率器件替代硅器件。根据中商情报网数据，使用碳化硅功率器件可使转换效率从 96%提高至 99%以上，能量损耗降低 50%以上，设备循环寿命提升50倍，从而带来成本低、效能高的好处。

（4）化工领域：具有良好的耐高温、耐磨损、耐酸碱性，可以作为耐腐蚀设备、油气管道和化工反应器等材料。

（5）射频器件：射频器件是在无线通信领域负责信号转换的部件，如功率放大器、射频开关、滤波器、低噪声放大器等。相较于传统的硅基 LDMOS 器件，其可以更好地适应 5G 通信基站、雷达应用等领域低能耗、高效率要求。

总的来说，随着应用需求的不断增长和工艺技术的逐步成熟，碳化硅将成为半导体产业的新风口。碳化硅功率器件具有许多优势和广泛的应用前景，是未来功率半导体器件的重要发展方向。碳化硅行业是一个巨大的增量市场，尤其是随着新能源汽车等领域的快速发展，在推进适应高压快充技术的高压平台的进程中，对碳化硅的需求会逐渐增加。

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HPM6200是先楫半导体针对新能源、储能、高性能控制等应用市场推出的全新一代RISC-V内核芯片，HPM6200 100ps的高分辨率PWM、16bit ADC以及可编程逻辑阵列PLA，可以为新型的电源系统建设带来诸多可能。其中，100ps高精度PWM可以提高电源变换器的效率、功率密度及性价比;可单芯片实现多种电源拓扑和单芯片实现多轴电机控制;16位ADC可提高电流、电压等信号的采样精度;PLA可实现丰富、多逻辑的保护，并能独立于CPU运行，大大提高了产品的稳定性。