＂未來(lái)幾年，電動(dòng)汽車的銷量增速有望超過(guò)50％，2017年全球電動(dòng)車銷量超過(guò)122萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)了58％。2018年，電動(dòng)車銷量明顯提速，1～4月，全球電動(dòng)車銷售達(dá)到43．55萬(wàn)輛，較去年同期增長(zhǎng)了68．18％，銷量呈現(xiàn)出加速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。受益于政策支持及銷售補(bǔ)助，預(yù)計(jì)全球及中國(guó)新能源電動(dòng)車銷量的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到32％，這將帶動(dòng)相關(guān)半導(dǎo)體，電子產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，汽車作為拉動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三駕馬車之一絕非虛言。作為全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的標(biāo)志，新能源汽車顛覆傳統(tǒng)燃油車，將電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化疊加融合已成大勢(shì)。＂
汽車電動(dòng)化的獨(dú)特特征
①電動(dòng)機(jī)可分散配置控制。發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化很難，再加上燃料供給以及冷卻排氣系統(tǒng)等，一臺(tái)汽車搭載多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)是不可能的，但是電動(dòng)機(jī)可以做到很小，甚至小到可以裝進(jìn)車輪中，能量的供給只要電纜的配線沒(méi)有問(wèn)題就行，因此分散配置動(dòng)力成為可能。
②可準(zhǔn)確把握路面狀況。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)一直檢測(cè)電流值，因此可以精確的追蹤在車輪上發(fā)生的轉(zhuǎn)矩，但在發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，轉(zhuǎn)矩和消耗燃料的關(guān)系不一定是圓滑的圖形，這種測(cè)定是不可能的。
③通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制可提高汽車經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)汽車輪胎與路面貼合旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，實(shí)際上有相當(dāng)程度的空轉(zhuǎn)，遺憾的是一般駕駛者很難體會(huì)到這種感覺(jué)，空轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致實(shí)際車速和車輪速度是存在一定差距。
功率半導(dǎo)體需求增加
新能源汽車新增半導(dǎo)體用量中大部分是功率半導(dǎo)體。在傳統(tǒng)汽車中，功率半導(dǎo)體主要應(yīng)用在啟動(dòng)與發(fā)電、安全等領(lǐng)域，占傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體總量的20％，單車價(jià)值約為60美元。
由于新能源汽車普遍采用高壓電路，當(dāng)電池輸出高電壓時(shí)，需要頻繁進(jìn)行電壓變換，這時(shí)電壓轉(zhuǎn)換電路（DC－DC）用量大幅提升，此外，還需要大量的DC－AC逆變器、變壓器、換流器等，這些對(duì)IGBT、MOSFET、二極管等半導(dǎo)體器件的需求量也有大幅增加。
IGBT快速增長(zhǎng)
功率半導(dǎo)體是電動(dòng)車成本占比僅次于電池的第二大核心零部件。新能源電動(dòng)車動(dòng)力產(chǎn)生和傳輸過(guò)程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有較大差異，需要頻繁進(jìn)行電壓變換和直流－交流轉(zhuǎn)換。加之純電動(dòng)車對(duì)續(xù)航里程的高需求，使得電能管理需求更精細(xì)化，這些對(duì)IGBT、MOSFET、二極管等功率分立器件的需求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車。
作為新興功率器件，IGBT在汽車需求的帶動(dòng)下，將出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。隨著新能源汽車的普及，IGBT作為重要的功率器件，受到了廣泛的關(guān)注。IGBT模塊在電動(dòng)汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的核心部件。
碳化硅的突然激增
隨著電動(dòng)汽車以及其他系統(tǒng)的增長(zhǎng)，碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體市場(chǎng)正在經(jīng)歷需求的突然激增，但需求也導(dǎo)致市場(chǎng)上基于SiC的器件供應(yīng)緊張，促使一些供應(yīng)商在棘手的晶圓尺寸過(guò)渡期間增加晶圓廠產(chǎn)能。一些SiC器件制造商正從4英寸晶圓過(guò)渡到6英寸晶圓。
SiCMOSFET比IGBT具有更快的切換速度。它還降低了開(kāi)關(guān)損耗，同時(shí)降低了中低功率水平下的傳導(dǎo)損耗。它們的工作頻率是IGBT的四倍。由于更小的無(wú)源元件和更少的外部元件，因此可以減小重量、尺寸和成本。
電池技術(shù)決定電動(dòng)汽車上限
作為電動(dòng)汽車最重要的核心動(dòng)力，目前日本、美國(guó)和歐洲正在全力研發(fā)新一代固態(tài)電池，具有成為動(dòng)力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)和前景。
而自2008年鋰離子動(dòng)力電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車到今天已經(jīng)超過(guò)10年，實(shí)際裝車產(chǎn)品的能量密度提高了2．5倍，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電池領(lǐng)域百年來(lái)革命性的突破。
下一代電機(jī)驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)
下一代電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品特征應(yīng)該是以集成化、模塊化、定制化、新材料和新工藝的應(yīng)用達(dá)到整車對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高效、高功率密度、高可靠和低成本的要求，電機(jī)系統(tǒng)則要在器件、模塊，包括電磁兼容、功能安全、健康管理、下一代寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)等方面來(lái)進(jìn)行攻關(guān)。
傳感器和執(zhí)行器的計(jì)算要做更深一步的性能提高，才能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。控制器的主芯片單片機(jī)除了需要有更高的計(jì)算功能外，還需要提供更高的價(jià)值。價(jià)值在哪里？傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在逆變器中有解碼芯片，芯片能讀取電機(jī)轉(zhuǎn)速與位置。新一代的單片機(jī)自含硬件模塊，DS－ADC能夠代替旋變解碼芯片，集成在單片機(jī)之內(nèi)，節(jié)省部分成本，功能完全滿足需求。
半導(dǎo)體新材料有望替代現(xiàn)有材料
2018年5月名古屋大學(xué)教授天野浩利用為他贏得諾貝爾獎(jiǎng)的研究成果——藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）成功研發(fā)出節(jié)能效果出眾的半導(dǎo)體材料。目前已經(jīng)找到了將這一材料應(yīng)用于空調(diào)等家電產(chǎn)品的辦法。天野教授還與豐田汽車工業(yè)公司和電裝公司等民間企業(yè)合作，力爭(zhēng)在兩年內(nèi)降低成本并投入實(shí)際使用。
一旦制造成本降至百分之一以下，這種新產(chǎn)品就有望替代使用硅和碳化硅制造的現(xiàn)有功率半導(dǎo)體。功率半導(dǎo)體材料不僅可以用于家電，在研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)激烈的電動(dòng)汽車領(lǐng)域也備受期待。
總結(jié)
電動(dòng)汽車普及，首先沖擊的還是傳統(tǒng)汽車制造商。消費(fèi)者轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車之后，對(duì)燃油汽車的需求就會(huì)減少，直接影響到傳統(tǒng)汽車廠商的營(yíng)收。當(dāng)然，如果傳統(tǒng)汽車廠商先于消費(fèi)者向電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)型，在制造燃油汽車的同時(shí)也開(kāi)始制造電動(dòng)汽車，電動(dòng)汽車營(yíng)收的增加，還能減輕燃油汽車營(yíng)收下降的沖擊。
電動(dòng)汽車的普及，則會(huì)加速汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同傳統(tǒng)的燃油汽車相比，電動(dòng)汽車在半導(dǎo)體元器件方面的花費(fèi)，是傳統(tǒng)燃油汽車的2到3倍，電動(dòng)汽車的普及毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)加速汽車半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，使其成為電動(dòng)汽車普及的一大贏家。
