21世纪经济报道记者骆轶琪 广州报道

让电动车充电更快、跑得更远的秘密，居然就藏在这个黄色的“圆盘”里？

前不久，小米创始人雷军发布了旗下首款SUV车型YU7，全系搭载800V碳化硅高压平台。上汽通用五菱也展示了采用碳化硅功率模块的电控。

从最开始只有特斯拉愿意用，到今天越来越多国产车型，甚至连造出多款“国民神车”的五菱都在采用碳化硅制作出来的产品。为什么这几年碳化硅经历了这样的大起大落？碳化硅对新能源车来说到底意味着什么？

碳化硅也被称为第三代半导体，这种材料有耐高温、耐高压的特性。在同样一种功率器件中，采用碳化硅材料会比采用硅材料体积更小、实现更高的运行效率。

我们来举几个具体的例子。

目前碳化硅最多是被用在新能源车的主驱逆变器上，它怎么来发挥作用呢？

动力电池储存的是直流电，但电机需要的是交流电，所以在电池包和电机中间，需要一个把直流电变成交流电的逆变器。这个转换过程一定会存在能量损耗，所以转化效率就会影响到电动车的整体续航里程。

用碳化硅的主驱逆变器比用硅的产品，转化效率大概可以提升6%-9%。所以用了碳化硅后，只需要小一些的电池包，但是续航并不差。

另外，在充电的时候，提升充电效率一般有两种方法：提升充电电流或者提升充电电压。但是大电流的方案会让充电过程中的热量提高，对整车设计会有比较高的要求，所以相比之下车企更愿意用高电压的充电方案。

对于硅产品来说，800V大概就到了能力极限，再往上的电压更适合用碳化硅材料来提升充电效率。那么大概用二十分钟不到的时间，就可以让电池差不多充满了。

还有，原本用硅基模组的时候，还要在汽车中专门设计一个冷却系统，但因为碳化硅有耐高温的特点，就不需要这个系统了，也可以让整车重量减轻。

以及，同等性能下的碳化硅器件，尺寸大概只有硅器件的1/10，那么可以让电驱动系统的重量和体积进一步被释放出来。

那么综合以上，让重量减轻、损耗减少，即便在恶劣环境中也能维持比较好的续航水平，这让碳化硅逐渐成为新能源车的好伙伴。

但是，有这么多好处，为什么最开始只有特斯拉一家愿意用呢？因为一个字——贵。

2018年特斯拉Medel 3上市，成为全球首款采用碳化硅主驱逆变器的车型，整体性能大幅提升。但几年后，特斯拉CEO马斯克就公开提到，要减少75%的碳化硅使用量，就是因为当时全球碳化硅产量不足，使用成本太高了。

但到了今天，碳化硅已经越来越亲民了。随着国内多家厂商积极推进量产，这几年，碳化硅的成本已经实现大幅下降。仅在2024年，6英寸导电型碳化硅衬底的降价幅度就超过20%。

所以我们看到，越来越多国内车型在采用碳化硅器件。

根据统计，在2019年只有1款车型采用碳化硅，但是到了2024年，已经有200多款车型在用这款材料。到今年前三个月，采用碳化硅器件的车型中，价格在25万元以下的比例已经超过了40%。

其实不止新能源车，碳化硅还逐渐被应用到轨道交通、储能、电网等领域，成为实现“碳达峰”“碳中和”的重要帮手。这片黄色圆盘掀起的能源变革，才刚刚开始。