摘要 火熱了大半年的特斯拉純電動(dòng)汽車不僅領(lǐng)跑了世界市場(chǎng),也帶動(dòng)了中國的汽車市場(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)汽車不僅領(lǐng)跑了世界市場(chǎng),也帶動(dòng)了中國的汽車市場(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)汽車技術(shù)領(lǐng)域越來越受到重視,特別是汽車電池制造方面。根據(jù)Lux研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2020年碳化硅或?qū)⑷嫣娲柙谄囯姵刂圃熘械膽?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,整體汽車成本降低了8%。而對(duì)于汽車制造商而言,汽車電池的制造歷來是其關(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的電池尺寸,從而進(jìn)一步優(yōu)化汽車線路、散熱管理和汽車的整體重量。像汽車?yán)锩娴膴蕵芬暵犜O(shè)備和電子屏幕等都會(huì)在汽車制造過程中額外增加許多功率部件。

未來寬禁帶材料在汽車行業(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,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)用于汽車生產(chǎn)。
政府政策支持:
目前,美國、日本和英國等主要汽車生產(chǎn)國家都提供專項(xiàng)基金用于動(dòng)力電子設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用。美國能源部門今年還投資6.9千萬美元用于碳化硅汽車電池的研發(fā)。日本政府也聯(lián)合Toyota、Honda、Nissan等著名汽車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)國家25個(gè)電力能源公司開始向客戶提供碳化硅動(dòng)力電子設(shè)備汽車的報(bào)價(jià)和關(guān)稅。