1 我国动力轿车已打破1000万辆,本年将增加24%。
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据赛迪参谋 2024 年 12 月发布的数据,我国新动力轿车的新车全球市占率有望稳居七成以上,我国从轿车大国迈向轿车强国的脚步愈加坚实。
据我国轿车工业协会的统计数据显现,2024年我国轿车产销别离完结3128.2万辆和3143.6万辆,同比别离增加3.7%和4.5%,继续坚持在3000万辆以上规划,产销总量接连16年稳居全球榜首。其间,新动力轿车产销初次打破1000万辆,别离到达1288.8万辆和1286.6万辆,同比别离增加34.4%和35.5%。市占率方面,2024年新动力轿车新车销量到达轿车新车总销量的40.9%,较2023年进步9.3个百分点,继续成为我国轿车产业的重要增加点。
展望2025年,中汽协专务副秘书长许海东称,2025本年车市仍有望坚持增加态势,估计全年产销量或到达3290万辆。新动力轿车有望继续坚持高增加,同比增加24.4%,到达1600万辆。
可见,当时我国新动力轿车的年均增速有所放缓,趋于一个增加缓慢、存量竞赛的年代。换句话说,咱们现已跨过了新动力轿车的增加距离,进入了商场驱动年代。而之前咱们是方针驱动的。“商场驱动”意味着顾客现已认可新动力轿车了。
新动力轿车的开展也由上半场的电动化,进入到下半场的智能网联化。可是关于轿车电动化从业者,下一步还要在技能上继续精进,在密度、功率、牢靠性、舒适性等方面继续立异,与车辆的智能网联化彼此赋能。
2 引领靠电池 ,要害在电控。
新动力轿车开展的榜首步是电气化。电气化环绕两大体系:动力体系,转化体系。触及电池、电机和电控(俗称“三电”)。实践上,我国轿车电气化的引领靠电池,要害在电控。我国经过多年“三横三纵”1技能研制布局,在“三电”技能方面已取得了突出成绩。估计“十五五”时期,我国新动力轿车全体技能水平有望大幅进步。
表1 我国新动力轿车要害技能演进趋势。
数据来历:赛迪参谋,2024年11月 。3 800V高压化网络是趋势。
把动力转化成机械能,一般选用高压转化体系,其技能现已十分老练,电池、电驱、充电产业链简直悉数国产化。高压化包含车上体系的高压化、补能体系的高压化,以及充电桩、三电体系和基础设施,还有功率半导体,只要这些都具有了高压化,才是完好到达的情况。
高压域已进入深度集成化。曩昔十年从分体式逐步走向物理集成,逐步走向了深度的功用集成。功用集成有赖于半导体芯片的集成。
据IHS数据,到2030年800V体系的增加快度会越来越快。据极氪统计数据标明,2024年8月浸透率挨近10%,估计2025、2026年会开展加快,由于现在很多在开发车辆是800V体系,并且800V供给链也根本老练,所以800V趋势越来越显着。 。
4 操控体系趋向于集成交融。
架构方面,域架构正转向中心核算架构。曩昔几年一向环绕着车身域、座舱域、底盘域、动力域、文娱域等。可是现在中心核算架构的ECU(电控单元)变少了,即ECU交融域,乃至部分域放到云端去了,让云端去核算。这时对操控要素的传感器和可执行部件的要求更高。
从逻辑核算进化到SoC/深度集成,选用中心操控,再传到达执行器,都会做更深度的集成。因而电驱、充电、空调紧缩机、电加热器等都会进入到半导体的深度交融,以进步功率密度和功率。
根据功率半导体和操控芯片的开展,带动了电力电子技能的开展。例如比较10年前,现在的功率密度翻了不止一倍。由400V到800V,电压越来越高,功率越来越高,安全等级越来越高,集成度越来越高。
在我国商场,电动化现已老练,无论是充电、电驱及相关产品,仍是上一级供给链,厂商已完结了“0→1”的情况。现在进入到“1→N”,即进入到存量竞赛年代。因而为了在商场上生计,需求在差异化上下功夫。极氪智能科技威睿电驱产品总监刘波指出有三方面需求精进:在产品上,要考虑渠道化和规划化效应;在产品立异上,考虑技能和工艺立异;产品竞赛力上,要坚持差异化优势,本钱力,供给链稳健化,质量服务。
5 碳化硅走向老练。
在电气体系中,电压越高,电流越大,则输出功率越大,代表功率密度越大。功率密度是电力电子体系/动力体系寻求的最中心方针,因而800V趋势越来越显着。
合适800V的条件是碳化硅产业链一定要老练。由于IGBT在800V时支撑不了大电流,并且牢靠性也眉飞色舞高,而轿车对牢靠性的要求十分苛刻。
IGBT已根本完结了国产代替。碳化硅现在还处于封装阶段是国产的,单个国产芯片现已上车了,但量还不太大。
电驱体系的方针是进步功率/扭矩密度和功率。选用的途径是经过电流的最大化来紧缩电机的体积。因而电驱体系离不开功率半导体和电机的立异。功率半导体由IGBT转向碳化硅,使电流输出也进步了,可是目前国内的情况是封装仍是沿袭曾经的封装,这是接下来要去更优化的方面。
实践上,功率器材是轿车半导体我国产化最高的芯片。功率芯片包含 IGBT、硅基 MOS、碳化硅等。硅基半导体的功能进步已挨近极限,宽禁带半导体的优势逐步表现出来,对硅基半导体可谓碾压式的存在。
从全球视点,碳化硅商业化的几个条件都已具有,比如本钱、良率、牢靠性。并且跟着世界碳化硅大厂在向8英寸晶圆和衬底跨进,本钱还在继续下降。从功能视点,相对IGBT已超越好几倍。
从商业化视点,碳化硅也进入快速增加期。估计未来几年到2030年,碳化硅的商场浸透率会越来越高。
国产碳化硅在逐步锋芒毕露了。实践上,我国供给链的稳健要依靠国产碳化硅供给链的兴起。有一部分国产碳化硅现已上车了,估计2025和2026年会渐渐上量。
6 碳化硅功能还有上升空间。
为何碳化硅比IGBT有很大优势?实践上,400V渠道和800V渠道都有几个要害的方针,电流才能、开关速度、功率、本钱、牢靠性。碳化硅除了本钱贵一点,优势仍是比较显着的,尤其在800V更占优势,尤其在电流才能和功率上的优势更显着,带来的收益是续航路程的延伸,功率密度的进步/全体尺度变小。可是碳化硅还有一些功能有待进步,高频率和高温特性还没有表现出来,这是接下来差异化要着力的区域。
高频率可进步功率,从而进步密度。高耐温答应功率器材进步电流密度,下降资料本钱。改进二者的办法首要靠封装和资料。
封装技能将是中心竞赛力之一。由于宽禁带半导体器材功能还没有彻底发挥出来。一般,宽禁带半导体的作业稳定性能够到二三百℃,但现在首要作业在175℃的场景下,还有很大的发挥空间。
从封装的视点,有三个维度要去考量:资料匹配,热阻优化、杂散电感。尽管咱们的封装已国产化了,但这些细节的底层技能和底层逻辑的研讨还眉飞色舞深。例如没有几家有使用手册,因而在资料匹配上难以追溯。
7 牢靠性将是未来的竞赛焦点。
从产品视点咱们现在有了产品,接下来更进一步的是进步牢靠性。关于国产产品,无论是功率半导体仍是芯片,对牢靠性要求今后是越来越剧烈的一个论题,例如怎样证明牢靠性?
例如现在国产比较快,包含车企、一级供货商和上游的半导体供货商都速度较快,但大部分只完结了测验流,牢靠性流还没有做完,有时拿不出数据。
所以要进一步去研讨牢靠性,例如研讨它的寿数、挑选的办法、EOL测验,确保把尔虞我诈有缺点的东西留在出厂前。之后会发货给客户进行测验。安全这个良率不可,客户会停用。良率合格后再卖到商场。商场上也会反应一个良率,这个良率要求就更高了。
再简略举个恨之入骨,某器材的失功率的规范要求是100FIT,依照8000个小时运转,实践转化出来的是800 ppm。安全未来时刻要求更高,例如12,000小时,还会往下降,到600、500 ppm了。
实践上,800 ppm往往指整个体系动力体系的800ppm,到功率模块等级的要求要更高,由于动力体系里有几百个半导体器材,每个半导体分一点儿失功率,分到功率半导体的就更少。
这也是为什么世界厂商推出来ppt(十亿分之一,ppm的千分之一)。因而要做到100ppm,对整个规划、工艺、测验办法、研讨深度等都提出了更高的要求。
从晶圆层面和芯片层面有一些测验的要求,其实国产功率器材厂商现在对上游供货商也是这么严格要求的,国产功率器材厂商会深化到下面去研制,包含对这些参数去做界说。据极氪智能科技电驱产品总监刘波称,他们已讨论出来一种办法,即从晶圆层面、模块层面还有体系层面的研讨,以下降原始失功率这样的形式,尽量把失功率拉到最低的方位,但在理论上永久拉不到0,只能拉到随机失效的一个区域,至少不让它尔虞我诈失效,或许尔虞我诈失效/缺点的产品不能流通到商场上。 。
补白:
1 三横三纵。“三纵”为混合动力轿车、纯电动轿车、燃料电池轿车,“三横”为动力电池与办理体系、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技能。