車企要求降價(jià)20%！對(duì)SiC行業(yè)有何影響？

2024一開(kāi)年，比亞迪就“掀桌子”——推出僅7萬(wàn)元左右插混車，哪吒、長(zhǎng)安等眾多車企迅速跟進(jìn)，紛紛降價(jià)，貫穿2023年的價(jià)格戰(zhàn)繼續(xù)上演，而且越演越烈。

汽車降價(jià)，壓力也直接轉(zhuǎn)嫁到上游零部件供應(yīng)商，借用哪吒汽車CEO張勇最近的話來(lái)說(shuō)就是——“把寒氣傳遞到每一個(gè)人?！?/p>

最近，博世中國(guó)總裁徐大全在接受采訪時(shí)透露，2024年車企給供應(yīng)商的降價(jià)壓力更大，“要求都是降價(jià)20%……過(guò)去一般是每年降3%- 5%”。極卷之下，許多汽車零部件供應(yīng)商“汗流浹背”，大呼受不了。博世無(wú)奈表示，關(guān)門不做的結(jié)果可能還比降20%要好；而尼得科和佛瑞亞更是明確提出要將重心從中國(guó)轉(zhuǎn)移到其他市場(chǎng)。

但一味要求供應(yīng)商大降價(jià)可能并不是高明之舉，如何既能降低整車成本，又能提升汽車性能？“行家說(shuō)三代半”認(rèn)為有3個(gè)降本路徑：

用新技術(shù)降低整車綜合成本，例如采用800V+SiC有望讓整車成本降3萬(wàn)元；

從其他電控部件入手，例如改用薄膜電容方案，據(jù)測(cè)算電容成本可降4倍；

積極導(dǎo)入永銘電子等企業(yè)的國(guó)產(chǎn)化部件，進(jìn)一步降低造車成本。

下面我們將一一展開(kāi)分析，大家可以看下是否合理。

SiC有望力挽狂瀾 為新能源汽車降本增效

在新能源汽車降價(jià)大潮下，作為主驅(qū)逆變器的關(guān)鍵部件，SiC半導(dǎo)體也是“鴨梨山大”，不過(guò)，SiC未來(lái)有多重利好，包括：

吃掉大部分車規(guī)IGBT模塊份額，市場(chǎng)增量巨大；

上游襯底、芯片產(chǎn)能和良率不斷提升，SiC模塊具備一定的降價(jià)空間；

可以通過(guò)新技術(shù)，降低電驅(qū)的SiC芯片用量和成本。

目前，已經(jīng)有多家車企實(shí)現(xiàn)了SiC主驅(qū)成本的優(yōu)化，例如：日產(chǎn)新一代SiC電驅(qū)系統(tǒng)成本降低30%、特斯拉主驅(qū)的SiC減少了75%、小鵬全新電驅(qū)的碳化硅成本減少50%……

更為重要的是，即便在目前較高的價(jià)格情況下，SiC技術(shù)也能夠?yàn)槠嚻髽I(yè)“解壓”，大幅降低造車成本。

行業(yè)普遍共識(shí)是新能源汽車采用SiC主驅(qū)，汽車?yán)m(xù)航可以提升3%-10%。據(jù)彭博社數(shù)據(jù)，2023年汽車動(dòng)力電池的行業(yè)平均價(jià)格為139美元/kWh，以此推算，98kWh的800V車型僅電池成本就可以節(jié)省681-1362美元（約4898-9797元人民幣）。

相同續(xù)航下，SiC電驅(qū)可降低電池成本 來(lái)源：行家說(shuō)三代半

理想汽車董事長(zhǎng)兼CEO李想曾在2023年春季媒體溝通會(huì)上表示，中大型SUV達(dá)到600公里續(xù)航里程通常需要100kWh電池容量，但理想通過(guò)“800V平臺(tái)+SiC技術(shù)+風(fēng)阻系數(shù)優(yōu)化”，實(shí)現(xiàn)同樣的續(xù)航里程只需要80kWh，單車成本大概可以下降3-4萬(wàn)元。

因此，在汽車價(jià)格戰(zhàn)的大環(huán)境下，SiC供應(yīng)鏈要加快成本優(yōu)化，而車企和Tier1也應(yīng)加快SiC技術(shù)的導(dǎo)入。

薄膜電容助力碳化硅上車? 進(jìn)一步緩解成本焦慮

電動(dòng)汽車最大的成本為動(dòng)力電池（占比約38%），電控占比約為6%。據(jù)英飛凌估算，電控成本中，功率半導(dǎo)體（IGBT/SiC等）約占40%，其次是DC-Link電容，成本占比約為16%。

主驅(qū)電控主要部件

因此，除了SiC模塊外，低成本的DC-Link電容方案也對(duì)降低電驅(qū)、電控成本有一定裨益，能一定程度上緩解車企的成本焦慮。

新能源汽車BOM成本（左）與電控BOM成本（右）來(lái)源：行家說(shuō)三代半

據(jù)Nrel、Myavnet報(bào)告1，在30KW、650V的直流鏈路中，只需要采用4個(gè)薄膜電容器，如果換成電解電容則需要10個(gè)器件，據(jù)推算，4個(gè)薄膜電容的價(jià)格比10個(gè)鋁電解電容要低4倍以上，而且體積要小15倍。

另外，據(jù)永銘電子介紹，要充分發(fā)揮SiC的優(yōu)勢(shì)，還需要為電控搭配適合的電容器。

這是因?yàn)樾履茉雌噷?duì)電機(jī)控制器更高功率密度和更小體積的要求，功率模塊逐漸從傳統(tǒng)硅基IGBT模塊轉(zhuǎn)向SiC
MOSFET模塊。但SiC模塊的開(kāi)關(guān)頻率非常高,最高開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)30 kHz。過(guò)高的尖峰電流會(huì)使電容紋波電流的高頻成分增加,發(fā)熱也會(huì)更加嚴(yán)重，因此碳化硅電控對(duì)電容器在高頻情況下的溫升也提出了更苛刻的條件和更高的要求。

而電解電容器的諧振頻率僅為4kHz，不足以吸收SiC電控的電流紋波，并且由于電解電容芯子本身發(fā)熱較高且壽命衰減過(guò)快,并且耐腐蝕性差，因此很難在新能源汽車中普及應(yīng)用。相比較而言,薄膜電容具有更好的溫度特性,可以承受同等的反向電壓，還具有更低的等效串聯(lián)電感( ESL) 和等效串聯(lián)電阻( ESR)、更長(zhǎng)的使用壽命及更高的安全可靠性。例如，在DC-Link上，電解電容是最容易導(dǎo)致電控逆變器發(fā)生故障的地方之一，與此相比，薄膜電容的壽命一般在10年以上。因此，薄膜電容器在新能源汽車領(lǐng)域被普遍使用。

數(shù)據(jù)顯示，2022年基于DC-Link薄膜電容的主驅(qū)電控裝機(jī)量達(dá)到511.17萬(wàn)套，占比高達(dá)88.7%，表明薄膜電容已經(jīng)替代電解電容成為電驅(qū)市場(chǎng)主流2。

2022年薄膜電容電驅(qū)市場(chǎng)占比，來(lái)源：NE時(shí)代、行家說(shuō)Research

除了主驅(qū)電控外，薄膜電容在車載電源、光儲(chǔ)充等眾多領(lǐng)域也逐漸流行，據(jù)清華大學(xué)測(cè)算，2024年全球?qū)Ρ∧る娙萜鞯男枨罅繉?019年的8.27億個(gè)增長(zhǎng)到9.91億個(gè)。

2019-2024年全球薄膜電容器需求量? 來(lái)源：清華大學(xué)

國(guó)產(chǎn)化進(jìn)一步降低電容成本??永銘以創(chuàng)新助力新能源發(fā)展

據(jù)電容行業(yè)人士透露，目前應(yīng)用于新能源汽車的薄膜電容器單個(gè)價(jià)格大約為200元左右，而平均一臺(tái)新能源汽車的電控需要1.3個(gè)薄膜電容器，價(jià)值近300元，車載OBC等部件的薄膜電容價(jià)值大約為70元，一臺(tái)車中的薄膜電容價(jià)值接近400元，這也是一筆不小的成本。

針對(duì)新能源汽車等領(lǐng)域的迫切降本需求，永銘電子最近推出了直流支撐薄膜電容器MDP和MDR系列，通過(guò)采用先進(jìn)的制造工藝和優(yōu)質(zhì)的材料，能夠完美適配英飛凌等全球功率半導(dǎo)體領(lǐng)頭羊的SiC MOSFET和硅基IGBT的工作條件，進(jìn)一步推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。

據(jù)了解，永銘電子的MDP和MDR系列薄膜電容具有多個(gè)突出特點(diǎn)：更低的等效串聯(lián)電阻（ESR）、更高的額定電壓、更低的漏電流和更高的溫度穩(wěn)定性。

首先，永銘電子的薄膜電容采用了低ESR設(shè)計(jì)，可以有效降低SiC MOSFET和硅基IGBT開(kāi)關(guān)時(shí)的電壓應(yīng)力，減小電容器的損耗，提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。同時(shí)，電容器還具有更高的額定電壓，可以承受更高電壓的工況，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

據(jù)介紹，永銘電子的MDP和MDR系列薄膜電容的容量范圍分別為5uF-150uF和50uF-3000uF，電壓范圍分別為350V-1500V和350V-2200V。

其次，永銘電子的最新薄膜電容具有更低的漏電流和更高的溫度穩(wěn)定性。以新能源汽車電控為例，其功率通常較大，從而導(dǎo)致薄膜電容的發(fā)熱較為嚴(yán)重，這會(huì)降低薄膜電容的壽命及可靠性。為此，永銘的MDP和MDR系列基于優(yōu)質(zhì)的材料和先進(jìn)的制造工藝，為薄膜電容設(shè)計(jì)了更好的散熱結(jié)構(gòu)，從而在高溫環(huán)境下電容器能夠保持穩(wěn)定的性能，不會(huì)因?yàn)闇囟壬叨鴮?dǎo)致電容值下降或失效。此外，電容器還具有更長(zhǎng)的使用壽命，可以為電力電子系統(tǒng)提供更加可靠的支持。

第三，永銘電子的MDP和MDR系列電容器還具有更小的體積和更高的功率密度。以800V電驅(qū)系統(tǒng)為例，其技術(shù)趨勢(shì)是通過(guò)采用SiC器件來(lái)縮小電容等被動(dòng)器件的體積，進(jìn)而推動(dòng)電控的小型化。永銘采用了創(chuàng)新的薄膜制造工藝技術(shù)，不僅可以提高整個(gè)系統(tǒng)的集成度和效率，還可以減少系統(tǒng)的體積和重量，為設(shè)備的便攜性和靈活性提供更多的可能性。

綜合來(lái)看，永銘電子的DC-Link薄膜電容系列產(chǎn)品，相較市面上的其他薄膜電容，其dv/dt耐受能力提高了30%，壽命提升了30%，不僅能夠?yàn)镾iC/IGBT電路提供更好的可靠性，還能夠提供更好的成本效益，破解薄膜電容普及化應(yīng)用中的價(jià)格障礙。

作為行業(yè)先行者，永銘電子在電容領(lǐng)域已經(jīng)深耕二十余年，其高壓電容器已多年穩(wěn)定應(yīng)用在車載OBC、新能源充電樁、光伏逆變、工業(yè)機(jī)器人等高端領(lǐng)域。而這次推出新一代薄膜電容產(chǎn)品，更是解決了薄膜電容的生產(chǎn)工藝控制、工裝治具設(shè)備等各方面難題，已經(jīng)在全球頭部企業(yè)處完成可靠性認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，向更大客戶證明產(chǎn)品的可靠性。未來(lái)，他們將利用自身長(zhǎng)期的技術(shù)積累和沉淀，用高可靠性和高性價(jià)比的電容產(chǎn)品助力新能源行業(yè)快速發(fā)展。

來(lái)源：

https://www.evengineeringonline.com/how-to-select-a-dc-link-capacitor-for-ev-fast-chargers/

https://mp.weixin.qq.com/s/TyoXWp1z1zJHlyzZKjaBoQ