一、远远落后电池技术的电控系统

如果说电池是电动车的心脏，那电控就好比是它的大脑，相对于电池技术而言，电控技术含量较低，技术路线较为单一，产业附加值一般，因而在过去几年的发展中，并没有出现类似宁德时代这样一家独大的行业龙头。

对于电动车整车而言，三电系统（电池、电机、电控）的成本占到了一半左右，而在三电系统中，电控的成本大概占到了11%，虽然占比不高，但作为核心部件，目前国内还没有绝对的行业龙头。

国内大多数新能源汽车所使用的控制系统主要是在传统汽车控制器基础上，再进行一些适应性的更改，形成适应于新能源汽车工作的控制软件。

而其中成本占比最高，最核心的部件IGBT功率模块仍不具备完全自主生产的能力。

但随着第三代半导体材料的发展，新能车电控系统的未来不再仅局限于IGBT芯片（硅基），与其在IGBT赛道上苦苦追赶，独辟蹊径，弯道超车，也许是更好的选择。

二、属于电动车的充电五分钟行驶两小时

充电五分钟，通话两小时，当年oppo的洗脑广告引领了手机快充行业的革命，而随着第三代半导体材料广泛引用于手机充电，原先需要一晚才能充满电的手机，现在仅需15分钟。

不过第三代半导体材料引用于电控系统，并不能让电动车快充实现质的飞跃，但它却可以大幅度减小电动车的能耗，节省车辆空间，实现更大的电池容量和更持久的行驶续航。

先简单介绍两个概念：

MOSFET：金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管，简单理解为适用于低压的简易IGBT。

IGBT：绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOSFET组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，简单理解为可适用于高压高电流的升级版MOSFET。

igbt模块

传统硅基材料下，MOS是远不如IGBT的，因IGBT卓越的电气性能，被广泛应用于电动车的电控系统，但IGBT也存在一些缺点，比如无法承受高频工况，各类电路损耗成线性，功耗较大等。

在电池能量密度提升有限的前提下，减小功率损耗，提高电动车续航里程，成了电控系统新的使命，而在第三代半导体材料碳化硅的加持下，碳化硅MOS功率模块以更低的损耗，更小的体积，更方便集成的特性，成为了头部新能源车厂商高端车型的新选择（特斯拉和比亚迪）。

三、碳化硅MOS的优势

碳化硅MOS的优势就两个字：节能。

使用碳化硅MOS功率模块替代IGBT功率模块，约能使电动车的能耗节约5%-10%（不同工况下效率不同），主要在于碳化硅MOS具有更低的导通损耗和开关损耗。

导通损耗

前文所述，IGBT功率模块的导通损耗是成线性的，而碳化硅MOS的导通损耗则如下图所示，在不同工况下（电流大小），其消耗的能量P*I小于IGBT。

在城市路况下，由于不需要高速行驶，碳化硅MOS的节能优势会更明显。

开关损耗

这图我也不懂，反正更低就对了。

此外，相同电压、电流等级情况下，碳化硅MOS芯片面积比IGBT芯片要小，设计出的功率模块功率密度更大，更小巧；

对高频工况的耐受度还能进一步减小其他电器元件的体积，比如电感和电容，从而缩小整个模块的体积。

高压工况的耐受度，对于未来电动车高压电气化的路线而言，天然契合，未来各高端电动车车型大概率从800v提升到1200v，碳化硅MOS相较于IGBT的优势也会更明显。

更小的功率模块体积，方便整个电控系统的集成，未来电控系统集成化生产，第三方厂商代工生产是大趋势。

四、碳化硅MOS的替代进程

现在已经应用碳化硅MOS功率模块的Tier 1 厂商主要是特斯拉和BYD，两家都具备成熟的三电系统产业链供应伙伴，BYD起先是完全自主做MOS功率模块的，但发现只做适应自身车型的功率模块利润不高，成本不低，目前已采取自制和委托第三方厂商生产双管齐下的模式。

其他造车新势力不采用碳化硅MOS的原因只有一个，那就是成本太高，自制研发费用和时间都是问题，采购又会影响整车成本，因而放弃。

在碳化硅MOS芯片生产端，产业链和普通芯片产业链相近，目前成本较高主要是因为晶圆无法做到太大，成本相较于传统硅基芯片仍然较高（制造成本大概是IGBT芯片的3倍）。

在电动车产业链中，已有一家专注电控系统，且主要产品均为碳化硅MOS功率模块的生产企业——欣锐科技。

在11月3日的业绩说明会上，这家公司如此回复：

总结就是碳化硅产品优势明显，下游整车厂商客户众多，全球能搞碳化硅MOS的，我家是最早的，技术壁垒很高。

相较于主打IGBT功率模块的斯达半导和时代电气，欣锐科技在电动车碳化硅MOS领域虽然已有很深的技术积累，但市场本身仍只算起步阶段，随着新能车本身快速发展，未来碳化硅MOS大量替代IGBT，公司的发展将不可估量，叠加电控行业本身尚未有龙头公司出现，欣锐科技成为新能车电控领域的宁德时代也不无可能。

五、小结

相对于国内电池行业龙头地位不可撼动，电控行业的发展相对还比较落后，随着电动车渗透率的增长，未来电控行业必将进入高速发展阶段，诞生行业龙头只是时间问题。

我坚定看好未来电控行业增速快过电池和整车，也坚定看好其中价值量最大的功率半导体模块诞生出优秀的公司。

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