1 我国能源汽车已突破1000万辆，今年将增长24%
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据赛迪顾问 2024 年 12 月发布的数据，我国新能源汽车的新车全球市占率有望稳居七成以上，我国从汽车大国迈向汽车强国的步伐更加坚实。
据中国汽车工业协会的统计数据显示，2024年我国汽车产销分别完成3128.2万辆和3143.6万辆，同比分别增长3.7％和4.5％，继续保持在3000万辆以上规模，产销总量连续16年稳居全球第一。其中，新能源汽车产销首次突破1000万辆，分别达到1288.8万辆和1286.6万辆，同比分别增长34.4％和35.5％。市占率方面，2024年新能源汽车新车销量达到汽车新车总销量的40.9％，较2023年提高9.3个百分点，继续成为我国汽车产业的重要增长点。
展望2025年，中汽协专务副秘书长许海东称，2025今年车市仍有望保持增长态势，预计全年产销量或达到3290万辆。新能源汽车有望继续保持高增长，同比增长24.4%，达到1600万辆。
可见，当前中国新能源汽车的年均增速有所放缓，趋于一个增长缓慢、存量竞争的时代。换句话说，我们已经跨越了新能源汽车的增长鸿沟，进入了市场驱动时代。而之前我们是政策驱动的。“市场驱动”意味着消费者已经认可新能源汽车了。
新能源汽车的发展也由上半场的电动化，进入到下半场的智能网联化。但是对于汽车电动化从业者，下一步还要在技术上持续精进，在密度、效率、可靠性、舒适性等方面持续创新，与车辆的智能网联化相互赋能。
2 引领靠电池 ，关键在电控
新能源汽车发展的第一步是电气化。电气化围绕两大系统：能源系统，转换系统。涉及电池、电机和电控（俗称“三电”）。实际上，我国汽车电气化的引领靠电池，关键在电控。我国经过多年“三横三纵”1技术研发布局，在“三电”技术方面已取得了突出成绩。预计“十五五”时期，我国新能源汽车整体技术水平有望大幅提升。
表1 我国新能源汽车关键技术演进趋势
数据来源：赛迪顾问，2024年11月3 800V高压化网络是趋势
把能源转化成机械能，通常采用高压转换系统，其技术已经非常成熟，电池、电驱、充电产业链几乎全部国产化。高压化包括车上系统的高压化、补能系统的高压化，以及充电桩、三电系统和基础设施，还有功率半导体，只有这些都具备了高压化，才是完整达成的状态。
高压域已进入深度集成化。过去十年从分体式逐步走向物理集成，逐步走向了深度的功能集成。功能集成有赖于半导体芯片的集成。
据IHS数据，到2030年800V系统的增长速度会越来越快。据极氪统计数据表明，2024年8月渗透率接近10%，预计2025、2026年会发展加速，因为现在很多在开发车辆是800V系统，而且800V供应链也基本成熟，所以800V趋势越来越明显。
4 控制系统趋向于集成融合
架构方面，域架构正转向中央计算架构。过去几年一直围绕着车身域、座舱域、底盘域、动力域、娱乐域等。但是现在中央计算架构的ECU（电控单元）变少了，即ECU融合域，甚至部分域放到云端去了，让云端去计算。这时对控制要素的传感器和可执行部件的要求更高。
从逻辑计算进化到SoC/深度集成，采用中央控制，再传达到执行器，都会做更深度的集成。因此电驱、充电、空调压缩机、电加热器等都会进入到半导体的深度融合，以提高功率密度和效率。
基于功率半导体和控制芯片的发展，带动了电力电子技术的发展。例如相比10年前，现在的功率密度翻了不止一倍。由400V到800V，电压越来越高，效率越来越高，安全级别越来越高，集成度越来越高。
在中国市场，电动化已经成熟，无论是充电、电驱及相关产品，还是上一级供应链，厂商已完成了“0→1”的状态。现在进入到“1→N”，即进入到存量竞争时代。因此为了在市场上生存，需要在差异化上下功夫。极氪智能科技威睿电驱产品总监刘波指出有三方面需要精进：在产品上，要考虑平台化和规模化效应；在产品创新上，考虑技术和工艺创新；产品竞争力上，要保持差异化优势，成本力，供应链稳健化，质量服务。
5 碳化硅走向成熟
在电气系统中，电压越高，电流越大，则输出功率越大，代表功率密度越大。功率密度是电力电子系统/动力系统追求的最核心指标，因此800V趋势越来越明显。
适合800V的前提是碳化硅产业链一定要成熟。因为IGBT在800V时支撑不了大电流，而且可靠性也不够高，而汽车对可靠性的要求非常严苛。
IGBT已基本完成了国产替代。碳化硅现在还处于封装阶段是国产的，个别国产芯片已经上车了，但量还不太大。
电驱系统的目标是提升功率/扭矩密度和效率。采用的途径是通过电流的最大化来压缩电机的体积。因此电驱系统离不开功率半导体和电机的创新。功率半导体由IGBT转向碳化硅，使电流输出也提升了，但是目前国内的状况是封装还是沿用以前的封装，这是接下来要去更优化的方面。
实际上，功率器件是汽车半导体中国产化最高的芯片。功率芯片包括 IGBT、硅基 MOS、碳化硅等。硅基半导体的性能提升已接近极限，宽禁带半导体的优势逐步体现出来，对硅基半导体可谓碾压式的存在。
从全球角度，碳化硅商业化的几个条件都已具备，诸如成本、良率、可靠性。而且随着国际碳化硅大厂在向8英寸晶圆和衬底迈进，成本还在持续下降。从性能角度，相对IGBT已超过好几倍。
从商业化角度，碳化硅也进入快速增长期。预计未来几年到2030年，碳化硅的市场渗透率会越来越高。
国产碳化硅在逐渐崭露头角了。实际上，我国供应链的稳健要依赖国产碳化硅供应链的崛起。有一部分国产碳化硅已经上车了，预计2025和2026年会慢慢上量。
6 碳化硅性能还有上升空间
为何碳化硅比IGBT有很大优势？实际上，400V平台和800V平台都有几个关键的指标，电流能力、开关速度、效率、成本、可靠性。碳化硅除了成本贵一点，优势还是比较明显的，尤其在800V更占优势，尤其在电流能力和效率上的优势更明显，带来的收益是续航里程的延长，功率密度的提升/整体尺寸变小。但是碳化硅还有一些性能有待提升，高频率和高温特性还没有体现出来，这是接下来差异化要着力的区域。
高频率可提升效率，进而提升密度。高耐温允许功率器件提升电流密度，降低材料成本。改善二者的方法主要靠封装和材料。
封装技术将是核心竞争力之一。因为宽禁带半导体器件性能还没有完全发挥出来。通常，宽禁带半导体的工作稳定性可以到二三百℃，但现在主要工作在175℃的场景下，还有很大的发挥空间。
从封装的角度，有三个维度要去考量：材料匹配，热阻优化、杂散电感。虽然我们的封装已国产化了，但这些细节的底层技术和底层逻辑的研究还不够深。例如没有几家有应用手册，因此在材料匹配上难以追溯。
7 可靠性将是未来的竞争焦点
从产品角度我们现在有了产品，接下来更进一步的是提高可靠性。对于国产产品，无论是功率半导体还是芯片，对可靠性要求以后是越来越激烈的一个话题，例如怎么证明可靠性？
例如现在国产比较快，包括车企、一级供应商和上游的半导体供应商都速度较快，但大部分只完成了测试流，可靠性流还没有做完，有时拿不出数据。
所以要进一步去研究可靠性，例如研究它的寿命、筛选的方法、EOL测试，保证把早期有缺陷的东西留在出厂前。之后会发货给客户进行测试。如果这个良率不行，客户会停用。良率合格后再卖到市场。市场上也会反馈一个良率，这个良率要求就更高了。
再简单举个例子，某器件的失效率的标准要求是100FIT，按照8000个小时运行，实际转化出来的是800 ppm。如果未来时间要求更高，例如12,000小时，还会往下降，到600、500 ppm了。
实际上，800 ppm往往指整个系统动力系统的800ppm，到功率模块级别的要求要更高，因为动力系统里有几百个半导体器件，每个半导体分一点儿失效率，分到功率半导体的就更少。
这也是为什么国际厂商推出来ppt(十亿分之一,ppm的千分之一)。因此要做到100ppm，对整个设计、工艺、测试方法、研究深度等都提出了更高的要求。
从晶圆层面和芯片层面有一些测试的要求，其实国产功率器件厂商现在对上游供应商也是这么严格要求的，国产功率器件厂商会深入到下面去研发，包括对这些参数去做定义。据极氪智能科技电驱产品总监刘波称，他们已探讨出来一种方法，即从晶圆层面、模块层面还有系统层面的研究，以降低原始失效率这样的模式，尽量把失效率拉到最低的位置，但在理论上永远拉不到0，只能拉到随机失效的一个区域，至少不让它早期失效，或者早期失效/缺陷的产品不能流通到市场上。
备注：
1 三横三纵。“三纵”为混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车，“三横”为动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术。
