《電子技術(shù)應(yīng)用》
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汽車車載充電機應(yīng)用SiC器件存在哪些問題,?

2020-10-11
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 車載充電機 SiC OBC

  物料生產(chǎn)的 OBC 進(jìn)行報廢處理。公司已全面核查,,使用該瑕疵物料生產(chǎn)并銷售給其他客戶的 OBC 產(chǎn)品占比較小,,截止目前未出現(xiàn)大規(guī)模故障問題,。公司將依法就相關(guān)損失向法院提起訴訟,要求供應(yīng)商 A 和生產(chǎn)廠商進(jìn)行賠償,,挽回公司損失,。”

  由于目前所公告的內(nèi)容,,沒有涉及任何技術(shù)細(xì)節(jié)和問題背景,,這是一件對企業(yè)的聲譽和品牌有較大影響的事件。欣銳科技是 2018 年上市的專注車載電源的企業(yè),,公司經(jīng)歷了新能源汽車發(fā)展的 15 年時光,,名副其實的業(yè)內(nèi)老牌的車載電源企業(yè),。欣銳車載電源模塊研發(fā)起步于 2006 年,從迭代開發(fā)上,,經(jīng)歷了至少 5 代產(chǎn)品,。

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  筆者通過調(diào)研,特斯拉的最新的車載充電機里面也應(yīng)用了碳化硅器件,,如下圖所示:

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  欣銳和特斯拉一樣,,也把碳化硅器件應(yīng)用于車載充電機的圖騰柱 PFC 電路上,這在業(yè)內(nèi)是一個比較重大的技術(shù)突破,。特斯拉的主要目的是為了提高轉(zhuǎn)換效率,,而欣銳科技的解決方案不僅提高轉(zhuǎn)換效率,還增加了一個重要功能——雙向充電,。欣銳的 G5 代車載充電機是國內(nèi)第一個量產(chǎn)的隔離型碳化硅雙向充電案例,。其重要意義在于,雙向充電機架構(gòu)兼容未來的基于交流端的 V2G 應(yīng)用,。

  據(jù)悉,,欣銳科技是從 2016 年開始投入雙向充電核心技術(shù)的攻關(guān),采用碳化硅 MOSFET 驅(qū)動的雙向車載充電機在 2018 年 5 月實現(xiàn)量產(chǎn)及穩(wěn)定供貨,。 值得關(guān)注的是,,從 2019 年 5 月起,,在批量供貨近 1 年后市場端開始零星出現(xiàn)充電機故障,,經(jīng)過調(diào)查,原因是碳化硅 MOSFET 器件損壞,。從失效的分布來看,,呈現(xiàn)以下的特征:

  損壞的碳化硅器件集中來自供應(yīng)商日本 Rohm 公司,且沒有集中在特定的供貨批次,,說明失效是一個普遍現(xiàn)象,,與批次質(zhì)量異常無關(guān)聯(lián)。

  據(jù)悉,,欣銳相關(guān)人員與國內(nèi)權(quán)威第三方機構(gòu)展開合作分析,,發(fā)現(xiàn)與碳化硅器件工藝設(shè)計問題直接相關(guān),接下來欣銳科技將采用司法手段維護(hù)其權(quán)益,。

  從這個事件來看,,筆者認(rèn)為有以下幾個方面值得思考:

  1)首先,碳化硅作為第三代半導(dǎo)體應(yīng)用在電動汽車上已經(jīng)是勢不可擋,,在這方面,,特斯拉、比亞迪,、欣銳科技是走在前沿的踐行者,。

  2)其次,,碳化硅所代表的第三代半導(dǎo)體的技術(shù)是越來越滲透廣泛的。從歷史的過往來看在第二代半導(dǎo)體 MOSFET 出現(xiàn)的時候,,業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)大量關(guān)于 MOSFET 與第一代 IGBT 劣勢的比較,,然而這并沒有阻擋硅基 MOSFET 的大踏步發(fā)展!由于車載領(lǐng)域的特殊性,,目前在較小規(guī)模下,,碳化硅器件出現(xiàn)了應(yīng)用或者底層工藝問題如果引起高度重視,長遠(yuǎn)來看,,對行業(yè)的健康發(fā)展都是好事,。

  3)再次,碳化硅器件在市場應(yīng)用一年后,,才逐步暴露材料深層次隱性問題,,超越了應(yīng)用廠商的專業(yè)認(rèn)知能力。在依賴國外核心功率器件的過程中,,半導(dǎo)體器件深層技術(shù)參數(shù)很難通過開關(guān)電源的研發(fā)人員以 DFMEA,FTA 等常規(guī)手段進(jìn)行提前預(yù)防,。

  小結(jié):未來電動汽車的電壓等級是會從 400V 一路升到 800V,對于效率和功率密度的提升也是越來越急切,,碳化硅的應(yīng)用將更加廣泛,。同時,碳化硅器件的“價格拐點”即將到來的時候,,碳化硅器件商提升品質(zhì)的可靠性對行業(yè)的健康發(fā)展刻不容緩,。


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