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小米汽车深夜连发三条声明,谴责、澄清、要求道歉,原因是自己最新的发布会用 l 六对比苏七 max, 但却标错了一处关键参数。是什么关键参数呢? igbt 和 sse? 哈喽,大家好,我是芯片工程师三圈。首先声明,这不是营销,小米自己都没打钱,只是我做了那么多年的 igbt 和 ssc, 终于有车企 q 到我们这个关键参数了,虽然在发布会上还是被列在最后一行,但真的我哭死了。 我的老东家就是做 igbt 和碳化硅的德国大厂,业内有名业外没名的英菲林。所以今天我就用最简单的语言赶紧给大家科普一下什么是 igbt 和 ssc。 igbt 的全称是 insulated gate viper transistor, 英文名有点永长,他的中文名就简单多了,叫做绝缘山双极性晶体管。所以在业内,不管是中、德、日、法、美 因恶意,我们只叫缩写 i g b t s s e 是 silicon carbide 的缩写,也就是碳化硅,其单晶体是一种很硬的半透明材料。但是车企光写一个 s s e 其实有点不严谨啊,因为 i g b t 是一种器件结构,而 s s e 是泛指碳化硅这种材料 正确的缩写,后面也应该再加一个 mosfad, 全称是碳化硅基金属氧化物半岛的长效引擎体管,以下简称碳化硅 mos, 讲名字有点绕口啊,接下来讲功能,我保证通俗易懂。 igbt 和碳化硅莫斯管都是耐高压的晶体管,业内叫功率晶体管,他们在电路中就主打一个功能开关,开关代表着电路的通与断,在逻辑电路中可以用通断来切换一和零两种信号,而在功率电子中,可以用通和断的持续时间以及频率 来控制电力的输出与转化。在新能源汽车里面,功率经济管被大量集成在一个地方,电机系统中的主逆变器,因为车载电池输出的是直流电,而驱动电机转啊转的得是交流电。你不能像小时候玩四驱车一样,四节电池连上直流马达就火力全开。 在电车的电机和电池中间得串一个逆变器,它的作用就是通过有序且高频的开和关,把高压直流电转化成三项交流电,而完成这个转化的就是由功率晶体管组成的电桥电路。具体的 top 结构我们以后再讲。 总之,拆开电车逆变器里面最大最沉最核心的部分就是一堆 igbt 或者碳化硅的晶体管模块,他们转化电流的效率和稳定性会直接影响到汽车电池和续航里程。因为晶体管本身有导通电 面组,在开关过程中会发热,造成能量的损耗。因此在逆变器的模块背面会生出很多散热柱或者散热片,通过增加液冷的导热面积来快速带走热量。那同样是晶体管,小米汽车里用的垂直型晶体管和小米手机里用的晶体管骑行种有什么区别呢? 最大区别在于耐高压消费电子屏所使用的晶体管,不管是二十八纳米以上的平面型 mosfed, 十四纳米的 fingfed, 还是五纳米以下的 gafed, 大小不同,结构有别,但他们的主要制造材料都是硅。作为老牌绊倒底材料,硅在弱电方面的性能极其优越,所以从七十年代到现在都是主流的电子材料, 尤其是在手机、电脑这样的低功耗领域,也只有硅基的晶体管才够给力,因为它好驱动,低功耗突出一个灵敏上一点点电就能导通。 这和材料特性当然有关系,因为硅本身的径的宽度不宽,临界场墙也不高,但有得必有失,这些优点所对应的短板就是不耐高压,容易被击穿。一根普通的硅机管最多耐受三到四百伏, 就在手机里足够了,因为四百伏是个永远够不到的级别。但到了汽车电子的境界,四百伏只是个入门级的雷接。而为了让晶体管能在四百伏安全渡劫,他的蓝牙等级最好有六百五十伏,多留一点安全荣誉。 而现在,为了续航更猛,充电更快,汽车都在上八百伏高压平台,那对应的逆变器模块,耐压等级最好上到一千二百伏。 这也是为什么小米发布会说自己是八百伏高压平台,但最高电压有八百七十一伏。因为我们做车规级电子的,虽然制成是操了点,但用于是绝对拉满。但是别说 八百伏了,哪怕是四百伏平台,普通微机管也受不住呀。那怎么提高硅的耐压等级呢?第一条思路是结构优化,比如把平面型改成垂直型,把肤浅的普通晶体管做成一个有深度的超级晶体管,省的在表面爬电。 要么就是两根管子合体,把一根双极性晶体管和一根莫斯管拼起来,合体成一个,这就是 igbt, 用器件结构来补材料短板,耐压等级比单根莫斯管还要强的多,别说一千二百伏的电车,就是万伏千安的电网 igbt 也扛得住。 代价是合体后的体积比较大,开关速度也会比普通莫斯管慢一些。所以第二条思路来了,就是找一种更耐压的材料做莫斯管。比如用碳化硅这样的宽静待半导体临界场墙是硅的九倍,很难被击穿, 它的热导率也是硅的三倍,更有利于散热。而且碳化硅莫斯在关掉过程中也没有电流脱尾,损耗比 igbd 小。最关键的是,在相同耐压等级下,碳化硅的尺寸远远小于 igbd 模块, 那体积小,重量就轻,导通电阻就小。所以在直流转交流的过程中,碳化硅损失的能量少,转化效率比 hpd 高,在汽车的充电和续航上就有优势。 根据碳化硅大厂 offspeed 测算,使用碳化硅逆变器的电车相比 i g b t, 续航可以提升百分之五到百分之十。 因此很多车企都开始逐渐把电机系统中的 hbd 模块换成碳化硅模块。最早行动的车企是特斯拉,马老板最早用的是埃尔的单管 hbd 模块,后来埃尔被英菲领收购了,那我们就是特斯拉的供应商了。所以一六年慕尼黑电子展, 咱市场部的姐姐特意买了一辆 model x, 结果到二零一八年,特斯拉逆变器就换成 st 的碳化硅了,对我当年的奖金造成了不小的损耗。都怪马斯科喜新厌旧。 这些年关于碳化硅沟槽山车企和供应商发生过很多有意思的故事,想听的同学记得点个赞,要是人多的话,我就再更一期。总之,碳化硅是越来越火,从特斯拉开始,到奥迪、现代、小鹏、比亚迪,包括最新的小米汽车,都用上了碳化硅。 因为对于车企而言, sse 是一个亮点,是一个值得讲的技术优势。那看到这里,肯定有聪明的朋友会问,既然 sse 这么好,为什么还要用硅基的 igbt? 这里面原因有很多,包括产能、可靠性和经济缺陷。因为时间关系,我们只聊最明显的一个问题,成本,也就是钱。 gpt 和碳化硅的产线我都做过,所以成本我是很清楚的。 igbt 技术比较成熟,工艺也相对简单,可以用八寸、十二寸的大硅片去做量产,而碳化硅基建的衬底很贵,主流还在用六寸的精元八寸正在推量产,量率还有待提高。 这两年其实国产很给力,比如山东的天悦,把称体成本打下来不少,但总的来说,碳化硅原料贵、长精慢、工艺复杂,所以造价高。目前汽车上用的碳化硅模块价格虽然已经降了不少,但仍然是硅基 igpt 的两到三倍。 那车企就要考虑了,作为消费者,你愿不愿意多掏六七千去换百分之五的续航,或者还没有完全普及的超冲?对于高端车型肯定没问题,但对于青春版的车型,可能就要想一下才能决定是否交个朋友了。 以后随着 ssc 成本的进一步下降和制造工艺的发展,碳化硅在汽车市场会越来越普及,甚至随着结构和缺陷的优化,未来用碳化硅也能做 hbt, 去电网市场和硅基一决高低。 ok, 到此讲完了 igbte 和 sse, 大家应该明白为什么标错一个英文缩写,小米会如此生气。归根结底呢?其实还是因为钱贪划归要花钱,营销更要花钱,在电车市场卷出一条血路更要花钱。 作为普通观众,让车企们去 battle, 我也只负责科普,希望大家吃瓜的同时也能学到一点知识,不用你花钱,只求给个三连。 汽车的关键参数不只是车机芯片和智能驾驶,还有 hbt 和碳化硅。希望车企以后开发布会的时候能多讲一些这样的底层器件,因为他们的可靠性与功能 安全其实比空调、彩电、大沙发更重要。我以后会专门做个系列,讲汽车的这些功率、电子,以及被车企压榨的那些年。感兴趣的同学记得点个关注,我是三圈,下期再见超超!


就在四月八号晚至极 l 六发布会上,其中有关小米苏七 max 的电机配置写为了前 i g b t 后碳化硅。事实上,小米汽车前后电机均为碳化硅,这直接惹火了小米,当晚连发三条微博要求至极方面道歉。 目前呢,事情已经告一段落,回过头咱们再来聊聊,让小米上头的碳化硅到底有什么魔力。 作为宽近代半导体,碳化硅具有高耐压性、耐高温、开关频率高等特点。在电机中,相比于传统的硅机, igbt 能够展现出更好的功率性能。 而在电机控制器之外,碳化硅也在车载充电器中扮演重要的角色。大家都希望充电啊,是越快越好,快充同样需要器件能承受高电压和高功率。 比如小米苏七的全气碳化硅高压平台,它的峰值电压可以达到八百七十一伏,我这里科普一下啊啊,其实五百五十伏以以上就可以叫八百伏平台, 所以所谓的八百伏的平台性能差很多,这个只跟充电的快慢有关系啊。消费者对于新能源汽车的几大需求,安全、续航、快充。而耐高压的碳化硅正在成为新能源汽车创新的重点。 当然,碳化硅也不是没有缺点,因为材料本身的衬底外延生长周期比较长,它的成本也会更高一些,这多亏一点。

昨天自己 l 六的预售发布会挺有意思啊,我们都能理解,发布会上疯狂拉彩小米速七赔保,目的是给自己这个流量荒漠里的品牌呢浇点水,不然 l 六很有可能重导之前 ls 七和 ls 六的负责,好东西都上了,结果一点水花溅不起来。 问题是自己的宣发材料啊,有硬伤。说小米苏七前电机用的不是碳化硅,是 igbt。 发布会后呢,自己负责人很快就回应了错误,并且表示歉意。但是小米可没有忍气吞声啊,蓝微小米公司发言人说自己的道歉不够正式,要求重新道歉, 自己公关部呢,正式发布了盖章的道歉函。这波啊, l 六的流量算是持足了,但我想发布会结束后立马鞠躬道歉,这绝对不是自己营销预设的剧情,因为这种做法其实很伤品牌,自己内部大概率要自检,要有人 负责的。自己这波打法呢,也是有利有弊,利的方面肯定是流量了。我主要解读弊的方面,小米的发布会拿来对标的是谁?是保时捷、特斯拉这些国外品牌,目的是用更低的价格,更高的性能下课上。 同时雷金对国内老牌车企摆出了十分尊敬的态度,属实是拉彩国外品牌拉拢国内品牌啊,合纵联衡了。这种做法法律风险很低, 保时捷即便要告小米,那也是失身份的,更何况国外车企在中国打官司赢的概率也不大,一套组合钱下来,小米不亏还有赚,可自己呢,把炮火集中在小米身上,是自主品牌对标自主品牌给人窝里斗的感觉, level 一下就低了不少,更何况小米这种粉丝体量巨大的自主品牌啊,是绝对不会吃闷亏的,就算小米不回应冷处理,米粉也 一定坐不住,会把自己给冲了。所以小米快速回应要求自己道歉,从某种角度上讲,反而是在保护自己,安抚米粉,不然米粉自发形成的战力,恐怕不是这些老牌车企能扛得住的。总结一下自己, l 六啊,确实是有干货的, cdc、 空拳、后轮转向、八二九五、 普通降噪等等,最终的价格想必也不会贵。这波 l 六的宣发带来的流量也高于自己以往的车型,但对品牌建设没有帮助,反而给人打急眼的负面印象。 流量的增长与最终订单的增量能不能成正比,还要看 l 六的最终定价以及舆论持续发酵的方向。不管怎样吧,一个为了蹭流量而不顾形象的品牌,我是没有购买欲望的。当然我不能代表所有人啊,毕竟多数人买车呢,性价比也很重要。 传统车企从这件事上啊,也应该看出来,小米华为这些互联网品牌造车,他不是那么轻易的拿来欺负的,跟他们对标之前,自己的东西先得经得住放大镜检验。