明古微半

MGME   SEMICONDUCTOR

136 7022 5257
业务热线:

碳化硅功率器件+电驱方案

新能源汽车.充电桩.工业电源.光伏储能.电力电子.低空飞行器...

技术学院

STUDY

商用车电驱 | SiC模块选型考验:ED3、HPD、DCM,谁将胜出?
来源: | 作者:刘工 | 发布时间: 2026-04-28 | 63 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

导语:一场封装技术的"大迁徙"

2025年是中国商用车电动化进程的关键年份。随着800V高压平台的普及和1250V系统架构的探索,商用车电驱动SiC模块的封装技术选择,已经从单纯的"性能优化"问题,演变为供应链安全、技术路线、商业可持续性的综合博弈。

图片

过去三年,行业经历了一场"大迁徙":ED3→HPD/DCM→回归ED3的螺旋式演进,这背后究竟隐藏着怎样的技术逻辑与商业智慧?


一、市场全景:SiC上车加速,国产替代风起

1.1 乘用车SiC渗透率快速提升

根据2022-2025年新能源上险数据统计:

年份
SiC-MOSFET
Si-IGBT
Si-MOSFET
2022
10.2%
77.5%
12.2%
2023
11.2%
82.8%
6.0%
2024
15.4%
82.6%
2.1%
2025(1-8月)
18.1%
80.5%
1.4%

核心观察:SiC-MOSFET搭载量以年均7-8%的增速提升,而传统Si-IGBT占比逐年下降。

1.2 商用车领域:SiC国产化率突破80%

受益本土SiC供应商崛起,新能源商用车SiC主驱功率模块国产化率由2021年的31.89%提升至2025年一季度的81.39%。比亚迪、吉利、理想、蔚来等头部车企加速推进自研SiC模块量产。


二、三足鼎立:ED3、HPD、DCM封装技术深度剖析

2.1 技术背景与厂商格局

封装类型
代表厂商
技术特点
主要应用领域
ED3
英飞凌/斯达/中车/爱仕特等
标准引脚、螺栓端子、大爬电距离
IGBT→SiC通用
HPD
英飞凌/芯联/芯聚能/爱仕特等
紧凑型、PinFin直冷、高功率密度
乘用车主驱
DCM
赛米控丹弗斯等
塑封直冷、Si3N4 AMB基板、银烧结
商用车/工业

2.2 关键电气参数对比

图片

技术解析

  • ED3封装

    的>15mm爬电距离1250V系统的安全基石,完全符合IEC 60664-1标准
  • HPD封装

    的9mm爬电距离在污染等级PD3环境下无法满足1250V安规要求
  • DCM封装

    虽然采用Si3N4 AMB基板和银烧结工艺,但爬电距离存在物理瓶颈

2.3 电流承载能力与功率密度

图片

ED3封装

  • 额定电流

    400-1000A(典型配置)
  • 代表产品

    ASR2P2N1700MED-G(1700V,1000A,1.75mΩ)
  • 热仿真数据

    800V母线、600Arms输出、10kHz开关频率下,结温显著低于IGBT方案
  • 损耗优化

    在Buck拓扑中,SiC方案总损耗降低60%以上

HPD封装

  • 额定电流

    最高980A(750V版本)
  • 功率输出

    150kW(FS820R08A6P2B型号)
  • 功率密度

    最高80kW/L(双面散热版本)

DCM封装

  • 额定电流

    200-1000A(1200V SiC)
  • 代表型号

    ASR1P5N1200DCS12-G(1200V,1000A)
  • 最高结温

    175℃

三、商用车特殊工况:封装选择的"生死考验"

3.1 商用车电驱动的特殊挑战

商用车与乘用车最大的区别在于工况复杂度

工况维度
商用车要求
对封装的影响
运行里程
100万公里+
需要更高可靠性
热循环
频繁启停、重载爬坡、能量回收
需要强抗热冲击能力
机械振动
非公路路况、载重变化大
需要强机械固定
电压架构
400V→800V→1250V演进
需要高压扩展性
维修周期
2-3年大修
需要标准化、易更换

3.2 封装适配性评分

图片

核心发现:ED3封装在高压扩展性、维修便利、供应链安全三个维度上具有压倒性优势,这正是商用车长期运营最看重的指标。


四、技术演进路线图:从短期性能到长期价值

4.1 商用车SiC封装发展轨迹

图片

4.2 技术趋势判断

趋势维度
短期(1-2年)
中期(3-5年)
长期(5年+)
主流封装
HPD/DCM尝试
ED3回归
ED3主导
系统电压
800V
800V/1000V
1250V
国产化率
60%
80%
90%+
功率密度
30-50kW/L
50-70kW/L
70kW/L+

关键判断:HPD/DCM的短期性能优势无法掩盖ED3的长期系统价值——高压扩展性、供应链安全、维修便利性是商用车的长期刚需。


五、选型建议:商用车企业如何做决策?

5.1 推荐方案:ED3封装

核心优势

  1. ✅ 高压适配:支持1250V母线,满足未来架构演进
  2. ✅ 安规达标:>15mm爬电距离符合IEC标准,避免高压击穿
  3. ✅ 可靠性高:Si3N4 AMB基板+螺栓端子,抗热冲击振动强
  4. ✅ 供应链安全:多源供应,避免单一供应商锁定
  5. ✅ 升级成本低:与现有ED3 IGBT设计兼容,无需系统重构

代表产品:ASR2P2N1700MED-G、ASR1P5N1200MED-G、ASC800N1200MED等

5.2 慎用方案:HPD/DCM

问题
具体影响
爬电距离不足
9mm在PD3环境下无法满足1250V安规
单一供应商风险
丹弗斯DCM专利封闭,英飞凌HPD产能优先乘用车
高压扩展性差
HPD/DCM主流1200V,1700V芯片支持困难
维修成本
非标准化设计导致备件成本高

5.3 决策检查清单

图片


六、未来展望:商用车SiC市场三大方向

6.1 高压化:800V→1000V→1250V

随着高压快充高功率输出需求增长,商用车系统将逐步向1250V演进。ED3封装的>15mm爬电距离将成为标配,而HPD/DCM的物理限制将逐渐暴露。

6.2 国产化:80%→90%→95%

供应链安全成本压力双重驱动下,国产SiC模块将持续提升市场份额。中车半导体、斯达半导体、芯联集成、爱仕特科技等厂商的ED3产品将成为市场主流。

6.3 技术融合:封装+系统一体化

未来的趋势是封装与散热一体化设计,ED3封装的双面散热能力和标准化接口将更好地与液冷板、PinFin水道等散热方案结合,实现系统级功率密度优化。


结语:回归本质,长期主义

商用车电动化的核心逻辑不是"更快",而是更可靠、更便宜、更可持续。在这场封装技术的博弈中,ED3封装凭借其在高压适应性、供应链安全、维修便利性上的综合优势,正在成为行业的新共识。

正如一句行业箴言所言:"封装无优劣,适配即最佳"。对于商用车企业来说,选择ED3封装,不仅是技术上的明智选择,更是商业战略上的长期主义。

欢迎行业专业人士在评论区讨论互动!【抛砖引玉 . 筑巢引凤】

免责声明:1)来源:本公众号文章及图片均来自公开网络,旨在分享,不代表本号观点或对真实性负责。2)版权:若转载内容涉及版权,请原作者联系我们,将及时删除。3)责任:用户使用文章内容时需自行判断,因内容引发的所有损失,本号不承担法律责任。4)解释:本声明的最终解释权归本公众号所有,未尽事宜以法律法规为准。

国产碳化硅,就找明古微——感谢深圳市明古微半导体有限公司长期对本公众号的赞助与支持,深圳市明古微半导体有限公司作为爱仕特科技碳化硅MOS/SBD、中科本原DSP、乐山希尔整流桥堆/FRD等的核心代理商,与其深度合作并联合开发功率模块及电驱、储能系统,为电动汽车、OBC、DC-DC、充电桩、光伏逆变、SVG、PCS、工业电源、家电变频等能源产业提供完整解决方案,更多信息请登录:www.mgmsemi.com

SiC MOS

我们要把有限的精力用在服务客户上,维护网站可能会延迟,想了解我们的最新动态,建议您关注我们的“微信公众号”或直接致电联系我们!谢谢!