电动汽车需要800V系统，800V系统需要碳化硅(SiC)器件
800V电动汽车(EV)已经问世，而且会越来越多。800V系统始于保时捷Taycan和奥迪e-Tron GT等豪华电动汽车，后来成为现代Ioniq5和起亚EV6的主流车型。通用汽车和Rivian宣布未来的电动汽车将采用800V系统。[1]预计其他车企也会跟进。
800V系统的使用意义重大，因为它是当今400V传动系统的两倍。两倍的电压可以将充电时间减半。现代Ioniq5和起亚EV6可以支持200kW的功率，并在18分钟内将电量从10%充电到80%。保时捷Taycan可以在22.5分钟内从5%充电到80%。在400V电压下能处理100kW的充电电缆和连接器在800V电压下能提供200kW功率。尽管800V系统本身并不会显著增加行驶里程，但它可以通过缩短充电时间来减缓里程焦虑。
两倍的电压还能在给定的功率水平下将电流减半，从而减小电缆的规格和重量，从而造出更轻的电动汽车。更低的电流意味着产生的热量更少，电动汽车更为环保。更高的电压和更小的绕组，可使设计出的牵引电机具有更高的功率密度和更高的效率。[2]
800V电动汽车需要SiC功率变换器
相较于硅功率MOSFET和IGBT，碳化硅(SiC)具有更高的性能。硅的禁带约为1.12电子伏(eV)，而SiC的禁带为3.26eV，因此SiC器件在高温下具有更低的漏电流。
相较于硅(0.3MV/cm)，SiC具有更高的击穿临界电场电压(2.8MV/cm)，从而可大幅降低导通电阻。更高的击穿电场使得SiC器件比硅器件更薄，从而降低开关损耗，提高电流载荷能力并加快开关速度。因此，SiC MOSFET可以像硅MOSFET一样支持高频开关，但电流和电压额定值与IGBT接近，非常适用于电动汽车中的功率变换器。
与基于慢速开关IGBT的设计相比，使用SiC带来的高频开关有助于减小功率变换器。
相较于硅，热导率是SiC的另一个亮点。对于给定的功率耗散，SiC较高的热导率会产生较小的结温(Tj)增加。SiC MOSFET还可以处理比硅器件更高的结温。SiC器件可承受高达600?C的最高结温(Tj(max))，但出于封装考虑，商用器件的结温限制在175至200?C之间。另一方面，硅器件的Tj(max)为150?C，这会增加散热需求并增大方案尺寸。
800V电动汽车需要基于SiC的辅助DC-DC变换器
即使牵引电源母线采用800V电压，电动汽车中的辅助电源母线预计仍将保持在24VDC或48VDC。电动汽车需要高度集成、重量轻且高效的技术来实现800V至24V或48V的DC-DC变换器。
辅助电源设计人员可以使用符合AEC Q100标准的InnoSwitch3-AQ系列高压功率IC。这些IC集成了1700V SiC MOSFET和加强绝缘功能。它们最多可减少50%的元件数量，从而实现高度紧凑和轻量化的解决方案。
这些电源IC可在整个负载范围内提供高达90%的效率。它们的空载功耗低于15mW，可减少电动汽车电池管理系统中的自放电，并且晶圆厂、组装厂和测试厂均拥有通过IATF16949认证的汽车质量管理系统。
参考文献
[1] https://www.greencars.com/post/new-800-volt-fast-charging-systems
