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深入浅出:理想i8功率模块的供应商及无端子LPM技术研究
来源: | 作者:杨工 | 发布时间: 2025-08-14 | 140 次浏览 | 分享到:

理想i8作为理想汽车首款纯电SUV,其核心动力部件——碳化硅(SiC)功率模块采用自研技术并依托独特的供应链模式,体现了车企垂直整合与技术创新深度融合的战略。以下从供应商体系、技术解析、优劣势三个维度深度分析:

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一、供应商体系:合资模式保障自主可控

理想i8搭载的 LPM(Li Power Module)碳化硅功率模块,由理想汽车与湖南三安半导体合资成立的 苏州斯科半导体公司 生产。

  • 合作背景:2022年启动建设苏州生产基地,规划年产能240万只SiC模块,2025年实现量产装车。

  • 技术分工:理想主导模块设计与系统集成,三安提供SiC芯片制造与封装工艺,形成“设计-制造”闭环。

  • 供应链意义:避免依赖英飞凌等国际大厂,确保800V高压平台核心部件自主可控,同时降低采购成本。


二、技术解析:三大核心突破

1. 系统级寄生电感优化(10nH级)

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  • 半桥模块结构:

    绝缘基板:作为整个模块的基础承载结构,用于承载第一覆层、第二覆层和第三覆层,起到绝缘和支撑的作用。
    上桥臂:由多个第一上开关管和多个第二上开关管组成,这些开关管均设置在第一覆层上,是电流从电源正极流向第二覆层的关键通路,通过开关管的导通与断开控制电流的传输。
    下桥臂:由多个第一下开关管和多个第二下开关管组成,这些开关管均设置在第二覆层上,是电流从第二覆层流向电源负极的关键通路,同样通过开关管的导通与断开控制电流的传输。

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     电流路径为:DC 正极→第一覆层→上桥臂开关管→第二覆层(AC 输出)→下桥臂开关管→第三覆层→DC 负极,通过上、下桥臂开关管的交替导通 / 断开,实现 DC 到 AC 的转换。

  • 创新设计:

    • 取消外露功率端子,采用陶瓷基板直接激光焊工艺,缩短电流路径。

    • 塑封尺寸:69.5mm x 43.0mm x 4.9mm
    • 电流能力:350~500Arms
    • 电控铜排三维叠层设计,缩小电流回路面积。

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  • 性能收益:系统寄生电感降至约10nH,比行业典型方案(20-25nH)降低50%,减少开关损耗,提升续航7公里(理想i8实测)。

  • 核心工艺:芯片银烧结、铜夹互连技术;塑封模块、气相焊、封闭铜冷板;基板直连技术、叠层铜排(大幅降低寄生电感)。

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2. 空间压缩与集成革新

  • 无端子+开窗设计:移除传统螺栓连接,模块Y向尺寸缩减40mm,为后排释放头部空间。

  • 组装优化:封闭铜冷板全桥实现极简电控设计(消除泄漏风险,取消密封圈与压块);一级零件数量降低 50%,组装工序降低 40%。

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  • 塑封集成水冷板:焊接工艺集成封闭式铜冷板,简化电控装配工序,消除冷却液泄漏风险,同时模块体积减半。

  • 结构设计:无功率端子设计(简化 AMB 走线,降低端子寄生电感,绝缘距离扩大 5 倍);高对称电气布局(铜夹补偿空间不对称,电压均衡线抑制振荡,左右独立控制引脚)。

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3. 高可靠性工艺

  • 耐候性提升:采用高分子底涂材料、榫卯塑封结构,增强耐高温/高湿能力;

  • 量产保障:全自动化产线+100%电气检测,通过72项极端工况验证(含-40℃~150℃温度循环)。

  • 通过 10 倍可靠性验证:包括 > 10000 套全桥开发样品、>1800 只全桥样品的寿命极限与建模;全链条质量管控(100% 自动化组装工艺、4× 独立 AOI 光学检测、多层级老化与验证等),实现 30 万公里快速可靠性覆盖。

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三、优劣势对比分析


四、行业横向对比与潜在挑战

  1. 与传统IGBT方案对比
    LPM模块使i8百公里电耗降至14.6kWh,较同类IGBT车型(约16kWh)效率优势明显,但成本高出约20%。

  2. 与中车时代合作模式差异
    理想增程车型采用 
    XPM IGBT模块(授权中车生产),而纯电i8选择 自研SiC路线,反映技术分化:

    • XPM(增程):开放授权,行业共享(如中车时代量产供应多车企);

    • LPM(纯电):封闭自研,构筑纯电技术壁垒。

  3. 量产风险

    • 2025Q1时代电气功率模块装机量44.9万套(市占率12.9%),侧面反映自主模块规模化仍处爬升期。

    • 理想需平衡自研投入与产能爬坡效率,避免重蹈部分新势力“芯片断供”覆辙。


五、总结:技术领先与商业化平衡

理想i8的LPM模块以 “系统级优化” 为核心竞争力,通过寄生电感控制、空间重构和工艺创新,实现续航与空间的兼顾。其优势在于:
垂直整合:从芯片到电控的全栈自研,释放系统级效能;
体验导向:以座舱空间和续航痛点定义技术参数(如10nH电感、40mm缩距)。

然而,成本控制量产稳定性仍是商业化关键挑战。若理想能通过规模化摊薄SiC模块成本,并持续验证可靠性,LPM技术或将成为其纯电车型的长期护城河,甚至重塑高端电动车核心部件的竞争逻辑。


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