芯耀
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日前，豐田汽車(chē)首次向全球發(fā)布第六代豐田RAV4。其中，新RAV4的插電混動(dòng)車(chē)型首次采用SiC，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)體積更小巧的同時(shí)，動(dòng)力更強(qiáng)、油耗更低。
十年前，豐田將SiC搭載在插電式混合動(dòng)力車(chē)Prius的試制車(chē)上進(jìn)行測(cè)試；十年后，采用SiC的新RAV4（PHEV）進(jìn)行全球首發(fā)。作為連續(xù)5年蟬聯(lián)全球汽車(chē)銷(xiāo)量冠軍的車(chē)企，豐田首次在混動(dòng)車(chē)型采用SiC，于其而言，可謂“十年磨一劍”；于碳化硅行業(yè)而言，亦是一次具有突破性、代表性的事件。
新RAV4（PHEV）首次采用SiC，豐田碳化硅車(chē)型再+1
5月21日，豐田汽車(chē)在日本東京舉行了全新RAV4的全球首發(fā)儀式。新RAV4將提供2.5L油電混動(dòng)（HEV）和2.5L插電式混動(dòng)（PHEV）兩種動(dòng)力選擇，同時(shí)新增GR Sport運(yùn)動(dòng)版本。
據(jù)透露，新RAV4插電混動(dòng)車(chē)型率先導(dǎo)入第六代混動(dòng)系統(tǒng)。該混動(dòng)系統(tǒng)的核心就在于功率控制單元（PCU）首次采用碳化硅功率半導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)更小型化設(shè)計(jì)與更低開(kāi)關(guān)損耗，使能效提升約10%，PCU體積可縮減達(dá)80%。
豐田汽車(chē)進(jìn)一步介紹，在混動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及SiC功率半導(dǎo)體特性的共同作用下，新一代RAV4插混車(chē)型的PCU能量控制單元功率密度提高19%，電池低溫續(xù)航衰減減少26%，傳動(dòng)損耗降低，兩驅(qū)版油耗低至4.2L/100km。
回顧豐田的前五代RAV4，其混動(dòng)系統(tǒng)長(zhǎng)期依賴(lài)IGBT。但隨著技術(shù)發(fā)展，IGBT的局限性逐漸顯現(xiàn)，如開(kāi)關(guān)損耗較高、尺寸難以進(jìn)一步縮小，這在一定程度上限制了混動(dòng)系統(tǒng)能效和集成度的提升。而在最新一代RAV4插電混動(dòng)車(chē)型上，豐田采用了SiC，這一轉(zhuǎn)變意義非凡。在這背后，豐田其實(shí)一直在探索SiC技術(shù)在不同車(chē)型中的應(yīng)用及落地。
2015年，豐田將其與日本電裝公司合作開(kāi)發(fā)的SiC功率半導(dǎo)體搭載在插電式混合動(dòng)力車(chē)Prius的試制車(chē)上進(jìn)行重復(fù)駕駛測(cè)試和道路試驗(yàn)。2016年，豐田讓其采用了SiC的氫燃料車(chē)型Mirai進(jìn)行長(zhǎng)途路測(cè)，為豐田后續(xù)在氫燃料車(chē)型上進(jìn)一步優(yōu)化碳化硅等相關(guān)技術(shù)提供了依據(jù)。同年，豐田還在相關(guān)賽車(chē)上搭載SiC。
2020年，豐田第二代Mirai燃料電池電動(dòng)汽車(chē)正式在日本發(fā)售，其新一代固態(tài)燃料電池核心組件Toyota FC Stack搭配使用多個(gè)SiC功率半導(dǎo)體的FC升壓變換器，不僅實(shí)現(xiàn)功率模塊小型化，還提升了車(chē)輛燃油效率。
2023年，豐田在其首款純電車(chē)型的布局中大力引入碳化硅技術(shù)。雷克薩斯發(fā)布的首款專(zhuān)用電池電動(dòng)汽車(chē)RZ便集成了電裝公司開(kāi)發(fā)的首款采用碳化硅半導(dǎo)體的逆變器，這是豐田集團(tuán)在純電車(chē)型碳化硅應(yīng)用上的重要成果。
據(jù)“行家說(shuō)”三代半統(tǒng)計(jì)，豐田的bZ4X、bZ Woodland及雷克薩斯的LEXUS RZ等純電車(chē)型已經(jīng)批量采用了SiC技術(shù)。
將進(jìn)一步拉動(dòng)SiC需求
數(shù)據(jù)顯示，豐田汽車(chē)2024年全球銷(xiāo)量雖較上年減少3.7%，但仍高達(dá)1082.148萬(wàn)輛，連續(xù)5年位居全球第一。雖然數(shù)據(jù)稍顯下滑態(tài)勢(shì)，但仍然撼動(dòng)不了豐田的實(shí)力地位。
作為全球最大車(chē)企，豐田正式將SiC應(yīng)用在汽車(chē)混動(dòng)系統(tǒng)，為新RAV4性能突破提供了關(guān)鍵支撐，開(kāi)啟了車(chē)輛高效能的新篇章，或能助力豐田在混動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域邁向新高度。
在混動(dòng)汽車(chē)方面，豐田亦堪稱(chēng)“全球混動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量最大的車(chē)企”。2024年全球電動(dòng)汽車(chē)總銷(xiāo)量飆升23%，達(dá)到453.27萬(wàn)輛，占其汽車(chē)總銷(xiāo)量的近45%。不過(guò)銷(xiāo)量的主要貢獻(xiàn)來(lái)自油混汽車(chē)（HEV），銷(xiāo)量達(dá)到414.24萬(wàn)輛，以及輕混汽車(chē)（MHEV），銷(xiāo)量達(dá)到9.48萬(wàn)。
但豐田的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)（PHEV）銷(xiāo)量也在發(fā)力，2024年增長(zhǎng)了23%，達(dá)到16.1萬(wàn)輛，其中在中國(guó)銷(xiāo)售的PHEV銷(xiāo)量約為2.68萬(wàn)輛。豐田還計(jì)劃在2026財(cái)年將PHEV銷(xiāo)量提升至20.9萬(wàn)輛，同比增幅達(dá)29.8%。
鑒于豐田在混動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量及性能優(yōu)勢(shì)，他們這次導(dǎo)入SiC的新一代RAV4插混車(chē)型將有望進(jìn)一步拉動(dòng)豐田插電式混動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量增長(zhǎng)，未來(lái)豐田更多的插混車(chē)型也將采用碳化硅，這也將拉動(dòng)SiC的需求，從而推動(dòng)整個(gè)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。
與此同時(shí)，當(dāng)“全球最大車(chē)企”在插混領(lǐng)域卷起SiC技術(shù)，其它競(jìng)爭(zhēng)車(chē)企也避免不了投入關(guān)注及跟進(jìn)技術(shù)。當(dāng)SiC技術(shù)在插混車(chē)型的應(yīng)用價(jià)值不斷增加，SiC在車(chē)規(guī)級(jí)市場(chǎng)或?qū)⒂瓉?lái)大規(guī)模普及。
其它頭部車(chē)企同步導(dǎo)入SiC，SiC混動(dòng)車(chē)型銷(xiāo)量更為可觀
除豐田外，近年來(lái)也有不少車(chē)企陸續(xù)在插混車(chē)型中導(dǎo)入SiC技術(shù)，代表廠商就包括了比亞迪、紅旗、奇瑞、五菱、東風(fēng)、日產(chǎn)等。這標(biāo)志著新型PHEV平臺(tái)上開(kāi)始從硅向碳化硅過(guò)渡。
“行家說(shuō)三代半”發(fā)現(xiàn)，目前已有5款插混車(chē)型搭載了碳化硅，今年第一季度的銷(xiāo)量合計(jì)為1.92萬(wàn)輛，其中3款車(chē)型剛上市，預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)有更多插混車(chē)型搭載碳化硅。
另?yè)?jù)“行家說(shuō)三代半”統(tǒng)計(jì)，今年第一季度，純電SiC車(chē)型銷(xiāo)量約為100萬(wàn)輛，而混動(dòng)SiC車(chē)型銷(xiāo)量約為8萬(wàn)輛。目前，眾多插混和增程碳化硅車(chē)型接連上市，今年底將產(chǎn)生銷(xiāo)量貢獻(xiàn)，預(yù)計(jì)2025全年混動(dòng)+增程的碳化硅車(chē)型銷(xiāo)量可以達(dá)到40萬(wàn)輛。
當(dāng)下，在碳化硅汽車(chē)領(lǐng)域，插電混動(dòng)和增程式新能源汽車(chē)呈現(xiàn)出兩大顯著趨勢(shì)：大電池（純電化）、800V快充化。大電池旨在解決車(chē)主“家里無(wú)樁、頻繁充電”所帶來(lái)的體驗(yàn)差問(wèn)題，可提供更持久的純電行駛里程，減少對(duì)燃油的依賴(lài)。而高壓快充則是為應(yīng)對(duì)大電池導(dǎo)致的充電時(shí)間變長(zhǎng)這一痛點(diǎn)，著力攻克“充電慢”的難題，大幅縮短充電時(shí)長(zhǎng)，提升用戶(hù)的使用便捷性。
在此背景下，混動(dòng)汽車(chē)采用SiC就更加順理成章。畢竟，SiC憑借自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升續(xù)航并降低電池成本，在同樣續(xù)航里程可減少電池容量，提升充電效。
當(dāng)前，越來(lái)越多的車(chē)企都推出了采用SiC的800V混動(dòng)車(chē)型，包括：智界R7、小鵬G01、尊界S800、猛士917、昊鉑HL、阿維塔07、零跑C10、哪吒S獵裝、法士特藍(lán)馳、昊鉑HL、起亞EV6 GT-Line、海豹07 DM-i 、阿維塔12、阿維塔11、享界S9、smart精靈#5混動(dòng)版。這些車(chē)型借助SiC技術(shù)，在性能、充電速度、續(xù)航表現(xiàn)等方面獲得了有力提升，也進(jìn)一步凸顯了碳化硅在混動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的重要價(jià)值與廣闊應(yīng)用前景。
可以預(yù)見(jiàn)，隨著技術(shù)成熟、成本下降，混動(dòng)SiC車(chē)型在市場(chǎng)上的占比有望快速增長(zhǎng)，銷(xiāo)量也必將更為可觀。而豐田新一代RAV4采用碳化硅這一突破性、代表性的舉措，不僅推動(dòng)了豐田自身產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力提升，更以“全球第一大車(chē)企”的實(shí)力姿態(tài)，助力整個(gè)混動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)朝著更高效的方向邁進(jìn)。
