電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠(yuǎn)）在很多日常電氣設(shè)備的使用場景中，逆變器都充當(dāng)了不可或缺的重要角色。逆變器的應(yīng)用場景非常多，比如汽車旅游、野外作業(yè)、應(yīng)急電源供電等等，負(fù)責(zé)把直流電能轉(zhuǎn)變成定頻定壓或者調(diào)頻調(diào)壓的交流電。

尤其在現(xiàn)在的電動汽車上，車載逆變器將來自車載高壓電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電提供控制扭矩和速度的動力以驅(qū)動電動汽車的主電機(jī)，可以說其對電動汽車的續(xù)航里程、性能和駕駛體驗的影響非常大。

電動汽車逆變器市場擴(kuò)張

根據(jù)TrendForce集邦咨詢?nèi)螂妱榆嚹孀兤魇袌鰯?shù)據(jù)顯示，2023年第四季全球電動車逆變器裝機(jī)量達(dá)714萬套，相較2023年第三季639萬套，季增約12%。這和去年第四季電動車季單季銷量較第三季有較大提升密切相關(guān)。

電動汽車的迅猛發(fā)展為逆變器的增長提供了強(qiáng)勁的動力，僅在國內(nèi)市場，根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計2023年新能源汽車產(chǎn)銷分別完成958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.8%、37.9%。

并且報告中指出，逆變器市場增長的主要推動力來自純電動車。純電動車的逆變器占整體電動車逆變器總裝機(jī)量約53%，并貢獻(xiàn)了超六成的市場規(guī)模，2023年第四季電動車逆變器達(dá)約44億美元。

在電動汽車的動力總成系統(tǒng)中，說逆變器是核心中的核心也不為過。由于電池提供的是DC直流電，而電機(jī)只接收AC交流電，逆變器的效率就成為提高動力傳動系統(tǒng)能源效率的關(guān)鍵，能效的提高可以減少千瓦損耗，從而使車輛有更多可利用的能量保證續(xù)航。

現(xiàn)在的電動汽車除了整車?yán)m(xù)航的不斷提高，我們也能看到越來越多高壓電動車型，以及更高充電效率車型的出現(xiàn)。這背后少不了逆變器的核心作用。想要在不影響功率水平的情況下延長駕駛里程，電驅(qū)系統(tǒng)要在盡可能小的尺寸重量里能夠以更高的速度運(yùn)行。這需要快速有效的直流到交流電壓的轉(zhuǎn)換。

為了實現(xiàn)目標(biāo)，逆變器的設(shè)計開始使用更先進(jìn)的控制算法、在功率級的開關(guān)晶體管上使用碳化硅MOSFET并使用高壓800V電池集成多個子系統(tǒng)以獲得高功率密度，這是目前發(fā)展的趨勢。

加速向SiC轉(zhuǎn)變，多合一電驅(qū)成趨勢

推動電動汽車實現(xiàn)更高的性能，逆變器高壓功率開關(guān)從IGBT向碳化硅的轉(zhuǎn)變絕對是最重要的，根據(jù)TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)，2023年第四季裝機(jī)于550V以上高壓車型的逆變器裝機(jī)量占比達(dá)9%，季增1%，同時2023年第四季裝配SiC功率芯片的逆變器已占整體逆變器裝機(jī)量15%。

SiC提高了耐壓和轉(zhuǎn)換能力，比IGBT更高效，進(jìn)一步提高電池包儲存能量的利用率，此外，碳化硅比IGBT更小，運(yùn)行溫度更低，進(jìn)一步減輕了電驅(qū)系統(tǒng)的重量、縮小了機(jī)械尺寸還能減少能源損耗。

SiC方面玩家大家熟悉的有ST、英飛凌、Wolfspeed、羅姆、安森美、三菱這些。去年國產(chǎn)SiC也發(fā)展迅速，眾多廠商宣布入局或是推出車規(guī)級SiC MOSFET產(chǎn)品，如飛锃半導(dǎo)體、芯塔、納芯微、澎芯、瞻芯、蓉矽半導(dǎo)體等等，國產(chǎn)SiC的崛起將繼續(xù)推動SiC量產(chǎn)上車。

而且為了保障SiC芯片的穩(wěn)定供應(yīng)，現(xiàn)在許多車廠都是直接與上游功率半導(dǎo)體公司展開合作，例如理想汽車與芯聯(lián)集成簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，在SiC芯片設(shè)計及研發(fā)領(lǐng)域聯(lián)手開發(fā)產(chǎn)品，車企自研碳化硅功率模塊也是行業(yè)趨勢。

此外，以逆變器、電機(jī)為核心的多合一電驅(qū)也是現(xiàn)在的發(fā)展大方向，以電機(jī)、逆變器為核心將OBC、DC/DC、BMS等電控零件全部整合在同一套系統(tǒng)內(nèi)。這主要為了降低車重以持續(xù)提高整車?yán)m(xù)航力，諸多車廠及Tier 1紛紛推出以逆變器為核心之一的多合一電驅(qū)系統(tǒng)。

小結(jié)

對電動汽車動力總成系統(tǒng)來說，逆變器的進(jìn)步正在快速推動電動汽車性能的提升。同時以逆變器、電機(jī)為核心的多合一電驅(qū)技術(shù)不斷提升，也大幅提升了電動汽車動力性、續(xù)航里程與安全性。