目前，很多車企都在對(duì)碳化硅技術(shù)進(jìn)行測(cè)試，以提高續(xù)航里程、充電速度和可靠性，并最終將應(yīng)用到電動(dòng)汽車中。

而電動(dòng)方程式賽車錦標(biāo)賽（Formula E）是唯一一項(xiàng)測(cè)試碳化硅最新技術(shù)的賽事。據(jù)“三代半風(fēng)向”了解，梅賽德斯、保時(shí)捷、邁凱倫和馬恒達(dá)等車隊(duì)都已采用碳化硅技術(shù)，并取得了很好的成效。而上游企業(yè)中，羅姆、安森美、日立、采埃孚等都在贊助該賽事。

安森美半導(dǎo)體全球系統(tǒng)工程副總裁Dave Priscak曾表示，在電動(dòng)方程式賽車領(lǐng)域，逆變器模塊完全是碳化硅的天下。

最近，在2021年P(guān)CIM Europe論壇上，日立ABB電網(wǎng)項(xiàng)目經(jīng)理Milad Maleki也表示，在Formula E賽事中，硅基IGBT已逐漸被SiC MOSFET所取代。

梅賽德斯與安森美

7月6日，《Science Focus》介紹了一款電動(dòng)方程式賽車（Formula E）——梅賽德斯EQ Silver Arrow 01，這款車由于酷似蝙蝠俠戰(zhàn)車，因此也被稱為Batmobile。

這款賽車由碳纖維、鋁和凱夫拉纖維制成，包括電池和驅(qū)動(dòng)器在內(nèi)的重量?jī)H為800 公斤。而其中的關(guān)鍵技術(shù)是逆變器——采用了碳化硅電力電子器件。

據(jù)安森美半導(dǎo)體介紹，2018年11月，他們成為了梅賽德斯EQ車隊(duì)的供應(yīng)商，雙方合作開發(fā)配備SiC逆變器的動(dòng)力系統(tǒng)，2019/2020賽季兩輛EQ賽車開始投入賽道。

2021年4月27日，安森美又宣布，他們Formula E第7賽季繼續(xù)為梅賽德斯EQ車隊(duì)提供支持。采用安森美碳化硅后，逆變器電源性能得到提高，同時(shí)還增加了扭矩和加速度。

保時(shí)捷與Fraunhofer

5月3日，據(jù)Fraunhofer介紹，他們正在碳化硅電源逆變器，在接下來的幾個(gè)月里，這款逆變器將羅伯特博世那里進(jìn)行測(cè)試。隨后，保時(shí)捷公司會(huì)將該器件安裝在新車型中。

而Fraunhofer是與Marelli Motorsport共同開發(fā)碳化硅功率模塊，據(jù)Marelli 介紹，保時(shí)捷會(huì)在其賽車中對(duì)該模塊進(jìn)行測(cè)試。

采埃孚與馬恒達(dá)車隊(duì)

2月25 日，Mahindra Racing（印度馬恒達(dá)車隊(duì)）宣布，將采用采埃孚的全新傳動(dòng)系統(tǒng)開啟2021年電動(dòng)方程式賽季。

據(jù)介紹，采埃孚將繼續(xù)為馬恒達(dá)車隊(duì)提供基于碳化硅的電力電子設(shè)備以及電動(dòng)機(jī)和變速器。

羅姆與文丘里車隊(duì)

羅姆半導(dǎo)體很早就開始與方程式賽車團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)碳化硅技術(shù)。

據(jù)介紹，2016年羅姆成為了文丘里（Venturi）車隊(duì)的贊助商，并在2016/2017賽季香港站展示了碳化硅技術(shù)。

邁凱倫自建產(chǎn)業(yè)鏈

邁凱倫的賽車也采用了碳化硅技術(shù)，而他們是自己搭建相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)了解，邁凱倫耗資1950萬英鎊（約1.74億人民幣）啟動(dòng)了ESCAPE項(xiàng)目，該項(xiàng)目還獲得英國(guó)近1000萬英鎊（約8900萬人民幣）資助。

2018年9月，邁凱倫展示了碳化硅逆變器MPU-200，它的功率為 200kW，重量?jī)H為 4kg，該產(chǎn)品當(dāng)時(shí)就已經(jīng)在賽車運(yùn)動(dòng)中得到驗(yàn)證，其汽車版本最早將在2021年推出使用。

續(xù)航提升7%

挑戰(zhàn)也不少

許多車企表示，對(duì)于電動(dòng)賽車來說，碳化硅技術(shù)很重要，首先可以提高續(xù)航能力。

邁凱輪電氣化負(fù)責(zé)人史蒂夫蘭伯特表示，采用碳化硅主要是為了提升整體傳動(dòng)系統(tǒng)效率，可以減少多達(dá)60%的冷卻需求，增加多達(dá)7%的行駛里程，并有可能使用更小、更高速度的牽引電機(jī)——所有這些都意味著電動(dòng)汽車“總體系統(tǒng)會(huì)更便宜”。

采埃孚也同樣表示，碳化硅芯片可以將電動(dòng)賽車的續(xù)航里程增加多達(dá)7%。同時(shí)，碳化硅非常適合800伏驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，與當(dāng)前的400伏技術(shù)相比，可將電動(dòng)汽車的充電時(shí)間縮短一半。

此外，采用碳化硅可以降低整車重量和逆變器模塊尺寸。

據(jù)羅姆介紹，季文丘里賽車第四賽季的逆變器采用SiC MOSFET，與第二季的逆變器相比，體積縮小了43%，重量減輕了6公斤。

Marelli Motorsport表示，采用碳化硅后，逆變器的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)99.5%的，重量和尺寸減少 50%，并將散熱到冷卻系統(tǒng)的熱量提高 50%。

不過，邁凱倫認(rèn)為，SiC 逆變器設(shè)計(jì)涉及多項(xiàng)挑戰(zhàn)，包括機(jī)械設(shè)計(jì)、先進(jìn)材料、熱力學(xué)、仿真、電氣設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)軟件和系統(tǒng)工程。比如需要克服在高于20 kHz的速度下同步并行設(shè)備切換的困難。

安森美Priscak說，碳化硅是一種速度非常快的高壓開關(guān)，最大挑戰(zhàn)在于驅(qū)動(dòng)電機(jī)。“電機(jī)是一個(gè)討厭快速開關(guān)的大電感器。碳化硅的開關(guān)速度比電感負(fù)載所能承受的速度快得多。因此，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的方式需要不斷創(chuàng)新。”

另外，碳化硅企業(yè)還需要降低成本，這樣才有有望在開關(guān)磁阻電機(jī)和低成本SiC逆變器等領(lǐng)域取得進(jìn)展。