坚定不移地向xEV迁移
　　缓解“里程焦虑”
　　“新三化”始终是汽车行业在从传统的内燃机（ICE）到混合动力汽车（HEV）再到电动汽车（EV）过程中追寻的目标。在ADI中国汽车技术市场高级经理王星炜看来，续航里程是新能源汽车充电的关键指标。锂电池的监测对新能源汽车性能非常关键，通过实现高的电压测量精度，可以有效提升续航里程。更高的电芯电压测量精度可拓展电池可用电量范围，如果将精度提高到1%，那么电池可以在满容量的21%到89%之间运行，增加8%的用电容量。使用相同的电池和精度更高的BMS，可以有效增加每次充电的汽车行驶里程。
　　而英飞凌大中华区汽车电子事业部区域市场经理张昌明则认为，零碳排放目标实现不是一蹴而就的，通常分为两个阶段：一是在零碳排放之前，降低传统内燃机用量，提升内燃机工作效率主导了汽车驱动系统的开发；二是零碳排放之后，纯电驱动将引导汽车驱动系统的升级。
　　第一阶段中，混合动力系统会是首选，但如何让两套系统像一套系统一样有序协调的工作将是技术的难点。相比传统燃油车，利用单片机运算能力来统筹管理两个动力单元是混动汽车的核心技术。第二阶段中，电机驱动作为唯一的动力系统，离不开IGBT/SiC功率器件和相关控制/驱动芯片，电动汽车不仅对芯片算力有要求，还要足够安全。
　　确保实现最高效率，将电池能量提供给推进电机，同时使整部汽车保持轻量化，以增加汽车可行驶里程，缓解里程焦虑（英里/千瓦时）被Yan Goh视作新能源汽车市场中最为关键的挑战。例如尽管新型锂电池或燃料电池实现了更高的能量重量比，但它们需要更高性能的电池管理系统（BMS）；下一个挑战是电气转换，即工程师所设计系统的热损耗必须更低，同时在高频环境下满足电磁兼容EMC-EMI特性；考虑到高电压、高速充电和高效率要求带来的复杂性，越来越多的OEM开始引入800V系统，将其作为减轻重量的一个重要环节，这就需要具有高电压能力的SiC MOSFET晶体管-二极管技术；最后，政府和企业需要共同努力，扩大电动充电基础设施的覆盖范围。

　　新型功率器件崭露头角
　　功率芯片就像骨骼上的肌肉，依赖于大脑的指令来工作，只有肌肉足够强壮才能完成更有难度的工作。目前，新能源电动车使用的动力电池电压已达400V级别，当它驱动车轮时，需要将直流电转换成高压交流电。作为目前驱动系统中最经济安全的方案，更可靠的IGBT芯片始终会是电动驱动行业关注的重点。
　　但以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的第三代宽禁带半导体（WBG）在汽车行业中的前景将更为光明。由于具备更高的开关频率，SiC和GaN器件在减小系统尺寸、成本和重量方面意义重大。新型功率开关还将促使其控制元件发生变化，其中包括栅极驱动器。另外，更高的工作温度（尤其是GaN器件）和更低的开启驱动要求，还可简化系统架构师的设计工作。目前来看，GaN在650V以下/SiC在650V以上的电压系统中将会发挥各自的性能优势，电机驱动器（Main Inverter）和车载充电器（OBC）成为能将这两种器件优势最大化的应用。
　　“很多客户对SiC和GaN器件本身的理解依然是基于一些理论和简单测试，要想加快新器件的普及，需要让工程师能更好的理解应用和器件本身的特性，找到SiC和GaN最合适的应用领域，从系统上产生价值。”张昌明认为这需要从三个方面来加以推动：
　　第一，了解新能源车应用，找到SiC和GaN能产生价值的应用环境。相对硅器件，SiC和GaN器件都具有很低的开关损耗和导通损耗。SiC在电机驱动器上的优势尤其明显，凭借高耐压值能够降低损耗，延长行驶里程，达到系统成本平衡。
　　第二，新能源汽车对器件可靠性的要求比工业标准更严苛，SiC和GaN开关速度更快，增加功率器件的抗干扰能力以及优化驱动电路设计来增强SiC和GaN的易用性，提升系统的可靠性，会让SiC和GaN推广得更快。
　　第三，解决了系统应用和器件的技术问题后，系统成本是否有优势必然是最终决策的关键参数。尽管从目前电池电压系统的发展看，SiC在新能源汽车上会有更快速的发展，但SiC晶圆生长周期是Si晶圆的3-5倍，加工难度大，成本降低并非一朝一夕之事。如果能结合Si的成本优势和SiC的性能优势研发混合型功率器件，将会极大扩展SiC的应用范围。
　　王星炜对此也持相同看法。“虽然这些优势使得GaN和SiC功率开关对设计人员极具吸引力，但这种好处并非毫无代价，最主要的代价是这类器件的价格比同等MOSFET/IGBT产品高出好几倍。”除纯成本和财务因素外，更高的开关速度和工作温度可能非常适合GaN/SiC开关，但是它们仍然会为完成功率转换信号链所需的周边IC支持器件带来问题，例如MCU通常无法提供高压大功率驱动信号，需要相应的隔离栅极驱动芯片。