黑馬來襲 陽光電動力發佈SiC電機控制器
本文轉自【中國汽車報網】；
打破特斯拉壟斷的自主SiC電機控制器來了！
近日，陽光電源股份有限公司（以下簡稱“陽光電源”）自主研發的車用全SiC電機控制器成功裝車試運行，這標誌着其成為國內首家推出採用第三代寬禁帶功率半導體單管(SiC MOSFET）並聯技術產品的企業。此前在汽車行業內，國際上批量生產這一技術方案的僅有特斯拉一家。
作為陽光電源的全資子公司，合肥陽光電動力科技有限公司（以下簡稱“陽光電動力”）承擔了新能源汽車電控產品的研發與生產，此次對標特斯拉的電機控制器一經問世，便引發行業極大關注。陽光電動力也憑藉領先的控制技術、可靠的產品品質和穩定的供貨能力，成為新能源汽車電控行業的一匹強勁“黑馬”。
■全面佈局新能源汽車電控領域
陽光電動力已在新能源汽車行業闖出屬於自己的一片天，而它背後的陽光電源，名頭更是響噹噹。據悉，陽光電源專注於太陽能、風能、儲能、電動汽車等新能源電源設備的研發、生產、銷售和服務，主要產品有光伏逆變器、風能變流器、儲能系統等，其中光伏逆變器產品已連續10年國內第一、連續5年全球第一。
在新能源汽車蓬勃發展的大背景下，得益於在逆變器領域深厚的積累，陽光電源也將觸角延伸。2010年，陽光電源深化電力轉換技術應用，全面開啓新能源汽車電控領域戰略佈局，並於2016年成立全資子公司陽光電動力，主要生產新能源汽車電機驅動產品，包括電機控制器、多合一集成控制器等，覆蓋A00~B級轎車控制器、三合一驅動總成、N1~N3類商用車各種單控和集成式控制器。
“依託陽光電源23年來在電力電子技術應用方面的積累，陽光電動力按照汽車行業的開發流程和體系，建立了與新能源整車需求相匹配的一流技術平台，產品現已覆蓋各類新能源乘用車、商用車，並自2013年起批量配套國內各大新能源主流車企。”陽光電動力總裁洪思明説。
基於此，陽光電動力的綜合實力贏得了業界的肯定和認可，並先後榮獲“2019中國電動汽車核心零部件100強”、“年度電驅供應商APS黑馬獎”、“2019年度中國新能源汽車最佳配套企業金熊貓獎”等行業重要獎項。
■以先進技術打造核心競爭力
取得市場成績的背後是陽光電動力對先進技術的孜孜追求——打造企業的“護城河”。當前，IGBT模塊是新能源汽車電控產品中的關鍵器件，成本佔比50%以上。然而，車用IGBT模塊市場卻長期被外資寡頭企業壟斷，且產品封裝不統一，無法互換。在整車倒逼電控成本進一步降低的情況下，車用IGBT模塊價格居高不下，嚴重擠壓了國內新能源汽車電控企業甚至整車廠商的生存空間。
面對這一行業現狀，陽光電動力憑藉此前在電力電子領域的積累，向這一核心技術發起挑戰。2016年，陽光電動力首款基於低壓MOS的單管並聯產品問世；2018年，推出基於IGBT的單管並聯產品EC30，實現了最多六管並聯，最高峯值電流達到450Arms，當時只有其與特斯拉成功研發出這類產品。
近兩年來，陽光電動力又開始衝擊新的技術高峯——基於SIC功率器件的單管並聯產品。SIC器件具有極高的開關頻率和極低的開關損耗，被認為是下一代電控產品的核心。不過，其在帶來全工況高效率的同時，也對寄生參數更加敏感，相比IGBT的單管並聯，設計難度成倍增加。
而陽光電動力的全SIC單管並聯產品，做到了比肩特斯拉。據介紹，該產品峯值功率200kW，具有更低損耗、更高效率、更好的控制性能及更優異的NVH特性等優勢，最高效率達99.4%，在功能安全方面達到ASIL-C等級。此外，該款電控產品是基於分立器件並聯技術而開發，在實際均流性能和載流能力上表現優異，並可靈活適配不同供應商的SiC器件，在批量應用上有着明顯優勢。
陽光電動力電機控制研究所總監陳文傑博士表示，對於EMC設計，該公司有別於其他廠家先設計再測試整改的流程，採用完全的正向設計理念，每一款電控產品自概念設計之初便有專業的電磁兼容設計團隊介入。在電驅功能安全領域，陽光電動力還協助國內一線車企，完成了功能安全軟件和系統的開發，得到了客户的充分肯定。
陽光電動力研發副總裁於安博博士介紹稱，該公司基於HIL平台搭建了整車模型，包括整車動力學模型、電池模型、傳動模型以及各種路況模型和駕駛意圖模型，對驅動器網絡接口、主動阻尼、主動防滑、駐坡防溜、系統效率、續駛里程等進行充分評估，並藉助自動化測試軟件實現了全自動化的測試，確保交付客户的產品功能充分驗證且快速裝車試驗。
據悉，國內的新能源汽車電控產品大多源於工業變頻器，但對控制算法的要求大相徑庭。陽光電動力始終站在整車的角度上推進研發，並從整車性能的角度出發，實現了核心算法方面的突破，從而使整車動力性和舒適性得到提升。具體來説，為了在保證產品可靠性的前提下，實現低速大扭矩性能的最大化，陽光電動力開發了在線IGBT結温觀測算法，實時觀測IGBT結温，根據結温最大化低速扭矩輸出，確保整車低速性能。陽光電動力的主動阻尼算法可有效改善整車的低速抖動，使起步、制動、蠕行更加平穩，減少消費者“暈電動汽車”的抱怨。針對電動汽車的中高速電機嘯叫，陽光電動力開發了智能匹配電機的諧波注入算法，能夠在中速段大幅降低電機24階、48階噪聲，使得整車運行更加舒適。
■深耕細作促行業高質量發展
據瞭解，陽光電動力目前聚焦三個系列產品，分別是EC1系列低壓產品、EC3系列中壓產品和EC5系列高壓產品。
其中，EC1系列主要用於A00系列車型，產品採用MOS驅動，覆蓋96~144V多個電壓平台，在確保性能和可靠性的基礎上儘可能降低成本，已成為國內該細分市場的代表性產品。
EC3系列主要用於A00乘用車以及N1類商用車，產品採用陽光電動力領先的單管並聯技術，使用世界一流功率器件廠商的半導體，應用平台化設計理念，還拓展了單電控之外的多個三合一驅動橋總成，可滿足A00~B級各類乘用車的需求。
EC5系列主要用於N2、N3類貨車及各類客車，產品採用1200V/450A~1200V/900A IGBT模塊、單主驅動器、（DC-DC、兩個DC-AC）輔驅三合一、PDU分別模塊化設計，既可以獨立安裝，也能夠靈活集成為包含主驅的多合一產品，滿足N2類以上專用車及客車的多種需求。 也正因如此，陽光電動力的客户已覆蓋乘用車、商用車、客車等多個細分市場，包括吉利、江淮、奇瑞、東風、上汽通用五菱、江鈴、開沃、雷丁、安凱、蘇州金龍、廈門金龍、廈門金旅、亞星、華晨鑫源、瑞馳、飛碟、昌河等。
“陽光電動力具備年產20萬台汽車控制器的產能，今年預計銷量接近10萬台。”洪思明説。當前，國內新能源汽車市場正由政策驅動市場轉化為市場驅動。預測到2025年，我國新能源汽車將佔據30%的市場份額，存在近10倍的增長空間。對任何企業而言，這既是機遇，但也意味着挑戰。在洪思明看來，挑戰主要表現在以下兩個方面，一是隨着市場規模擴大，新能源汽車的成本正在逐步向傳統汽車靠近，市場對於驅動產品的成本要求進一步提高，倒逼零部件企業降本增效；二是傳統國際汽車零部件巨頭開始紛紛加入中國新能源汽車驅動市場的競爭中，行業競爭愈加激烈。
不過，陽光電動力依然信心十足。談及原因，洪思明表示，陽光電源已在電力電子領域深耕20餘年並且取得了驕人的成績，擁有深厚的技術底藴；陽光電動力自2010年進入新能源汽車驅動市場以來一直潛心鑽研技術，形成了覆蓋全面的產品體系，擁有一批形成良好合作關係的夥伴，並且已形成單管並聯、碳化硅、功能安全、Autosar軟件架構等一系列獨特、先進的技術積累。“秉持‘誠懇務實、嚴謹開放、成就客户’的價值觀，陽光電動力一定竭盡全力為行業發展提供更多優質產品。”他説。