近年來，電動汽車行業發展迅猛。自2009年我國推出新能源汽車的相關政策和戰略布局以來，該行業逐漸深入發展。到了2019至2020年間，尤其是在2021年，行業經歷了爆發式的增長。截至2023年，中國新能源汽車的產銷量分別達到了958.7萬輛和949.5萬輛，同比增長率分別為35.8%和37.9%，市場滲透率達到31.6%，在全球新能源汽車銷量中占據了超過六成的份額。
圖 2017-2025中國(左)/全球(右)新能源汽車銷量?來源：中信證券新能源汽車的核心動力來自電驅動系統，這一系統包括電機（Electrical Machine）、逆變器（Inverter）、DC-DC轉換器（DCDC）和車載充電器（OBC）等關鍵組件。其中逆變器在電動汽車的電氣架構中占據重要地位，且成本較高，主要負責將電池儲存的直流電（DC）轉換為電機所需的交流電（AC），并控制電機的運作，將這些能量轉化為車輪的動力。因此，逆變器是與DCDC和OBC同樣承擔著能量轉換和管理的關鍵角色。而在逆變器中，功率半導體是其核心部件。
在電動汽車中，逆變器通常采用三相設計，需要六個開關管來操作。這些開關管主要使用IGBT和MOSFET。在IGBT模塊中，常見的內部拓撲結構是三個半橋或集成為一個全橋。通過精確控制這些半橋的開關狀態，可以調整電流在電機中的流向，進而驅動電機。
圖?逆變器工作模式(左)三相逆變電路(右)?來源：TheEngineeringMindset逆變器在實際應用中需要不斷切換相位，因此，有效控制和減少損耗，提高IGBT和MOSFET的性能對提升逆變器性能至關重要。在這方面，更耐高溫高壓的SiC MOS以其卓越性能正逐漸取代Si MOS。在車用功率模塊的封裝技術方面，IGBT和SiC模塊目前主要采用標準化的殼體封裝，便于電控系統的裝配。同時，塑料封裝作為SiC模塊的新趨勢，通過定制化封裝可更充分地利用芯片性能，同時降低雜散電感和熱阻，提高整體可靠性。攝于翠展微展臺
國內的比亞迪漢車型是首個采用SiC模塊的車型，使用自研自產單面散熱（Single-sided cooling, SSC）殼封 SiC 功率模塊；特斯拉作為全球最早使用SiC模塊的車企，Model 3/Y采用是意法半導體定制的TPAK（Tesla Pack）單面塑封 SiC模塊；日本豐田Camry則采用雙面散熱（Double-sided cooling, DSC）封裝技術，研制了高功率密度的 SiC 車用電機控制器。目前在國內市場，TPAK封裝的應用逐漸增多，意味著SiC模塊技術正向更廣泛的應用領域拓展。
圖 車用SiC模塊應用電機控制器實例 來源：車用SiC功率模塊-原位表征、系統集成與壽命評估-曾正總體來看，SiC模塊的封裝技術正在從中低端市場的低成本解決方案，向高端市場的高度定制化方向發展。在不同價格區間的汽車中，可以預見到模塊應用的多樣化，從單管模塊到HP Drive封裝，再到高端車型的定制化封裝，各自體現出不同的技術特色和市場定位。參考資料：
1.意法半導體、The Engineering Mindset等公開資料
2.中信證券《新能源汽車電驅動系統專題報告：技術迭代推動降本增效》
3.曾正《車用SiC功率模塊-原位表征、系統集成與壽命評估》
4.王民《電動汽車主驅功率模塊的開發和應用》原文始發于微信公眾號（艾邦半導體網）：電動汽車行業發展及主驅動模塊封裝概述
