芯耀
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日前，豐田汽車首次向全球發(fā)布第六代豐田RAV4。其中，新RAV4的插電混動車型首次采用SiC，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)體積更小巧的同時，動力更強(qiáng)、油耗更低。
十年前，豐田將SiC搭載在插電式混合動力車Prius的試制車上進(jìn)行測試；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)全球汽車銷量冠軍的車企，豐田首次在混動車型采用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，豐田碳化硅車型再+1
5月21日，豐田汽車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（HEV）和2.5L插電式混動（PHEV）兩種動力選擇，同時新增GR Sport運(yùn)動版本。
據(jù)透露，新RAV4插電混動車型率先導(dǎo)入第六代混動系統(tǒng)。該混動系統(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)與更低開關(guān)損耗，使能效提升約10%，PCU體積可縮減達(dá)80%。
豐田汽車進(jìn)一步介紹，在混動系統(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，其混動系統(tǒng)長期依賴IGBT。但隨著技術(shù)發(fā)展，IGBT的局限性逐漸顯現(xiàn)，如開關(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系統(tǒng)能效和集成度的提升。而在最新一代RAV4插電混動車型上，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發(fā)的SiC功率半導(dǎo)體搭載在插電式混合動力車Prius的試制車上進(jìn)行重復(fù)駕駛測試和道路試驗(yàn)。2016年，豐田讓其采用了SiC的氫燃料車型Mirai進(jìn)行長途路測，為豐田后續(xù)在氫燃料車型上進(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)賽車上搭載SiC。
2020年，豐田第二代Mirai燃料電池電動汽車正式在日本發(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，還提升了車輛燃油效率。
2023年，豐田在其首款純電車型的布局中大力引入碳化硅技術(shù)。雷克薩斯發(fā)布的首款專用電池電動汽車RZ便集成了電裝公司開發(fā)的首款采用碳化硅半導(dǎo)體的逆變器，這是豐田集團(tuán)在純電車型碳化硅應(yīng)用上的重要成果。
據(jù)“行家說”三代半統(tǒng)計(jì)，豐田的bZ4X、bZ Woodland及雷克薩斯的LEXUS RZ等純電車型已經(jīng)批量采用了SiC技術(shù)。
將進(jìn)一步拉動SiC需求
數(shù)據(jù)顯示，豐田汽車2024年全球銷量雖較上年減少3.7%，但仍高達(dá)1082.148萬輛，連續(xù)5年位居全球第一。雖然數(shù)據(jù)稍顯下滑態(tài)勢，但仍然撼動不了豐田的實(shí)力地位。
作為全球最大車企，豐田正式將SiC應(yīng)用在汽車混動系統(tǒng)，為新RAV4性能突破提供了關(guān)鍵支撐，開啟了車輛高效能的新篇章，或能助力豐田在混動技術(shù)領(lǐng)域邁向新高度。
在混動汽車方面，豐田亦堪稱“全球混動汽車銷量最大的車企”。2024年全球電動汽車總銷量飆升23%，達(dá)到453.27萬輛，占其汽車總銷量的近45%。不過銷量的主要貢獻(xiàn)來自油混汽車（HEV），銷量達(dá)到414.24萬輛，以及輕混汽車（MHEV），銷量達(dá)到9.48萬。
但豐田的插電式混合動力汽車（PHEV）銷量也在發(fā)力，2024年增長了23%，達(dá)到16.1萬輛，其中在中國銷售的PHEV銷量約為2.68萬輛。豐田還計(jì)劃在2026財(cái)年將PHEV銷量提升至20.9萬輛，同比增幅達(dá)29.8%。
鑒于豐田在混動汽車的銷量及性能優(yōu)勢，他們這次導(dǎo)入SiC的新一代RAV4插混車型將有望進(jìn)一步拉動豐田插電式混動汽車的銷量增長，未來豐田更多的插混車型也將采用碳化硅，這也將拉動SiC的需求，從而推動整個碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。
與此同時，當(dāng)“全球最大車企”在插混領(lǐng)域卷起SiC技術(shù)，其它競爭車企也避免不了投入關(guān)注及跟進(jìn)技術(shù)。當(dāng)SiC技術(shù)在插混車型的應(yīng)用價(jià)值不斷增加，SiC在車規(guī)級市場或?qū)⒂瓉泶笠?guī)模普及。
其它頭部車企同步導(dǎo)入SiC，SiC混動車型銷量更為可觀
除豐田外，近年來也有不少車企陸續(xù)在插混車型中導(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平臺上開始從硅向碳化硅過渡。
“行家說三代半”發(fā)現(xiàn)，目前已有5款插混車型搭載了碳化硅，今年第一季度的銷量合計(jì)為1.92萬輛，其中3款車型剛上市，預(yù)計(jì)未來會有更多插混車型搭載碳化硅。
另據(jù)“行家說三代半”統(tǒng)計(jì)，今年第一季度，純電SiC車型銷量約為100萬輛，而混動SiC車型銷量約為8萬輛。目前，眾多插混和增程碳化硅車型接連上市，今年底將產(chǎn)生銷量貢獻(xiàn)，預(yù)計(jì)2025全年混動+增程的碳化硅車型銷量可以達(dá)到40萬輛。
當(dāng)下，在碳化硅汽車領(lǐng)域，插電混動和增程式新能源汽車呈現(xiàn)出兩大顯著趨勢：大電池（純電化）、800V快充化。大電池旨在解決車主“家里無樁、頻繁充電”所帶來的體驗(yàn)差問題，可提供更持久的純電行駛里程，減少對燃油的依賴。而高壓快充則是為應(yīng)對大電池導(dǎo)致的充電時間變長這一痛點(diǎn)，著力攻克“充電慢”的難題，大幅縮短充電時長，提升用戶的使用便捷性。
在此背景下，混動汽車采用SiC就更加順理成章。畢竟，SiC憑借自身獨(dú)特優(yōu)勢，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，越來越多的車企都推出了采用SiC的800V混動車型，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混動版。這些車型借助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汽車領(lǐng)域的重要價(jià)值與廣闊應(yīng)用前景。
可以預(yù)見，隨著技術(shù)成熟、成本下降，混動SiC車型在市場上的占比有望快速增長，銷量也必將更為可觀。而豐田新一代RAV4采用碳化硅這一突破性、代表性的舉措，不僅推動了豐田自身產(chǎn)品競爭力提升，更以“全球第一大車企”的實(shí)力姿態(tài)，助力整個混動汽車市場朝著更高效的方向邁進(jìn)。
