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關注創建者：renao1149 創建時間：2018-09-26
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特斯拉Tesla Model 3電控系統介紹，電池/三相逆變、電機、IGBT與碳化硅MOS驅動系
Model 3電機控制器是第一款采用全SiC功率模塊的電機控制器，據一些國外的土豪拆解分析，SiC功率器件采用的是ST公司的GK026，驅動芯片采用的是ST的STGAP1AS，母線電壓采樣ACPL-C87(A)BT
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Abaqus Cohesive單元的vumat子程序開發&復合材料沖擊仿真模擬教程
On the Effective Elastic Properties of SiC/Al Metal Matrix Composite within an Intermingled Fractal Units Model. Physics of metals and metallography, 2021. 122(13): p. 1409-1418.
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Sic的實例教程
據不完全統計，截至2023年上半年，全球已有40款SiC車型進入量產交付，結合公開數據統計，上半年全球SiC車型銷量超過120萬輛。值得注意的是，目前SiC核心器件主要由歐美企業供應，中國少數本土企業開始嶄露頭角，而日本車企偏向于選擇日本供應商。
相比IGBT，SiC功率器件具有更高開關速度、更低開關損耗、更高效率和耐用性等特點，轉化為汽車最直觀的體驗就是續航能力更長，更易于輕量化車身設計。特斯拉率先將SiC用于其爆款車型Model 3上，其也成為全球車企SiC上車的代表。
不過，特斯拉在今年3月初的投資者大會上表示，將減少75%的SiC用量，一度引發SiC未來發展前景不明的猜測。但近期全球汽車市場卻用實際行動表達了對SiC的支持，如全球第四大汽車集團Stellantis近期宣布，已與多家供應商簽訂包括SiC在內的半導體合作協議，總價值超80億元；博格華納向安森美SiC產品下定金額超72億元；瑞薩電子也與Wolfspeed簽署了一份為期10年的碳化硅晶圓供應協議……
從行業趨勢看，SiC上車將不減反增，日前媒體報道，中國電科SiC MOSFET累計出貨量突破1200萬只，累計保障超過160萬輛新能源汽車應用需求；CleanTechnica數據顯示，今年1-5月全球SiC車型也超過了100萬輛，SiC正迎來全速上車導入期。Source TrendForce分析認為，全球SiC市場規模有望從2022年的16.09億美元增長至2026年的53.28億美元。今天我們就來盤點下已有哪些車型搭載了SiC，接下來又將有哪些車型計劃搭載SiC。
上半年SiC車型交付超120萬輛
2018年，特斯拉率先在Model 3上搭載SiC，從此拉開了碳化硅大規模上車序幕，蔚來、比亞迪、吉利、現代汽車等車企紛紛跟進。
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從發展歷史來說，全球首款碳化硅功率半導體SiC MOSFET的推出，是在2011年。
作為“第一個吃螃蟹的人”，2016年4月，特斯拉打響了SiC MOSFET的第一
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，至此，SiC不僅成為半導體廠商激烈涌進的熱門賽道，同時也在加速進入汽車。
2018年，特斯拉在Model 3中首次將IGBT模塊換成了碳化硅模塊。使用下來，在相同功率等級下，碳化硅模塊的封裝尺寸明顯小于硅模塊，并且開關損耗降低了75％。而且，換算下來，采用SiC模塊替代IGBT模塊，其系統效率可以提高5％左右。
特斯拉的Model 3就采用了意法半導體和英飛凌的SiC逆變器，其也是第一家在主逆變器中集成全SiC功率模塊的車企。
據了解，特斯拉Model 3逆變器集成了意法半導體的SiC MOSFET的功率模塊，該主逆變器需要24個電源模塊，每個電源模塊均基于兩個碳化硅MOSFET裸片，每輛汽車總共有48個SiC MOSFET裸片，此外，包括OBC、慢充充電器、快充電樁等，都可以放上SiC。
2020年特拉斯推出Model Y，據Munro & Associates拆解分析，其動力模塊后輪驅動也采用了SiC MOSFET。
2021年6月11日，特斯拉最新發布了新款Model S Plaid，其最大的亮點是速度超越了布加迪，成為了全球最快的量產車型。
展開 l SiCf/SiC復合材料
SiCf/SiC復合材料是由碳化硅纖維、界面層和碳化硅基體三部分組成的復合材料，如圖2所示。該材料保留了碳化硅陶瓷原有的高強度、耐高溫等特性，又因為引入了連續碳化硅纖維而韌性具有大幅提高。因此，SiCf/SiC復合材料可以滿足航空發動機高溫性能要求，可以保證1200 ℃燃氣以上環境中的安全性能。相比于現階段應用于同工況的高溫合金材料，SiCf/SiC復合材料可以有效降低部件質量，減少冷空氣流量，顯著提升工作溫度，因而是制備高性能發動機高溫構件的理想材料。
圖2 SiCf/SiC復合材料
但在長時間高溫使用過程中，SiCf/SiC復合材料基體會形成的孔洞和裂紋等缺陷，導致材料脆性大，損傷韌性不足，疲勞壽命短，難以滿足下一代發動機材料疲勞性能的需求。因此現階段有必要探索微納米增強體多級增韌等技術途徑，開發出更耐高溫、更高損傷容限的SiCf/SiC復合材料。
展開 SiC納米增強體作為一維納米材料具有優異的力學性能，因此將在陶瓷材料、復合材料和涂層材料等領域具有更加廣泛的應用。
原文出處：
PIP工藝制備SiC晶須增強SiCf/SiC復合材料的性能
姜卓鈺，呂曉旭，周怡然，齊哲，高曄，趙文青，焦健
2020, 41(2): 82-88
doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2020.000081
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<p style="margin-top: 20px; margin-bottom: 20px; border: 0px;">7.1 汽車功率半導體技術：IGBT/MOSFET、功率IC等、第三代半導體材料（SiC/GaN）及器件、車用LED芯片/光源/Mini/Micro LED、封裝測試、設計開發、生產設備等；</p>
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3.1 汽車功率半導體技術：IGBT/MOSFET、功率IC等、第三代半導體材料（SiC/GaN）及器件、車用LED芯片/光源/Mini/Micro LED、封裝測試、設計開發、生產設備等；
4、 汽車輕量化技術及汽車材料：金屬材料、塑料、發泡材料、復合材料、輕量化零部件、車身連接技術等；
4.1 汽車用鋼專題展示區: 先進高強鋼、超高強鋼、高錳鋼、汽車板材、不銹鋼及全套解決方案
汽車芯片/半導體：主控芯片(SoC)、MCU、GPU、FPGA、AI芯片、功率半導體(IGBT/SiC)、傳感器芯片、存儲芯片。
2. 軟件定義汽車與操作系統 (Software-Defined Vehicle & OS)
車載操作系統： QNX、Linux、Android、RTOS、車規級微內核操作系統。
內容簡介：隨著SiC/GaN等寬禁帶半導體的廣泛應用，以及高壓高頻技術的突破，電力電子系統的損耗，電熱耦合和失效場景也變得越來越復雜。Saber提供的IGBT/MOSFET高精度建模工具可以快速準確地模擬此類開關器件的靜態和動態特性，實現電熱耦合分析，損耗分析和故障場景模擬，為器件選型，系統性能提升，系統穩定性提升，故障分析提供強大的設計支撐，縮短開發周期，規避風險，節約成本。
對于以天然橡膠為代表的具有應變結晶（SIC，strain-induced cystallization）效應的高分子材料，我們提供”非全松弛疲勞裂紋擴展測試“，測試結果可以幫助工程師理解和表征材料的應變結晶效應對疲勞裂紋擴展的阻礙作用，對于比較和優化材料的配方具有重要意義。
自2025年以來，行業逐步邁入以碳化硅（SiC）為代表的新一代功率器件時代，在提升系統效率、降低能耗、優化成本方面展現出顯著優勢，同時也對系統設計、熱管理、電磁兼容及可靠性提出了更高要求。
電力電子設備為許多關鍵應用提供動力，其系統十分復雜，因此必須滿足嚴格的兼容性和可靠性標準。
在電力電子行業，碳化硅（SiC）正成為備受關注的一種半導體材料。SiC是一種半導體和硅的替代方案，以其高導電性和低熱膨脹性而著稱，可實現高溫應用。
對于大量大功率應用，Ansys這家客戶正在通過引領從硅轉向碳化硅（SiC）為半導體行業實現轉型。Wolfspeed目前生產全球60%以上的SiC材料，而且該公司正在進行65億美元的產能擴展，以大幅提高產量。
“很多人都不熟悉SiC，但其實它是理想的大功率電子產品半導體材料。
垂直峰會
展會期間將同期舉辦粵港澳大灣區“AI+制造”生態大會、中國智慧生活大會、2026第三屆AI算力產業大會、智能機器人應用與供應鏈協同論壇、中國船舶集團電子元器件供應鏈創新大會、儲能與SiC/GaN賦能80OV數據中心技術創新發展論壇等30多場平行論壇，深度聚焦細分領域前沿趨勢與產業實踐。
IGBT以及碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體器件已成為全球技術競爭的焦點，國內產業鏈上下游正加速協同攻關，生態效應逐步顯現。
連接器與傳感器領域，隨著物聯網全面普及和汽車電子化程度不斷提升，市場規模持續增長。汽車連接器、高速通信連接器以及各類生物、環境傳感器成為行業增長亮點，國內企業在多個應用場景中實現技術突破，并持續向更高附加值環節拓展。
