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IGBT和MOSFET同為充電樁必不可少的功率開(kāi)關(guān)器件，被稱之為新能源汽車充電樁的“心臟”，但是兩者的使用卻存在著“爭(zhēng)議”。

近期，有業(yè)內(nèi)人士向高工電動(dòng)車網(wǎng)透露，隨著動(dòng)力電池技術(shù)的不斷突破及新能源汽車?yán)m(xù)航里程的不斷提高，大功率IGBT快充技術(shù)才是未來(lái)十年的發(fā)展趨勢(shì)，而目前大部分充電樁企業(yè)紛紛選擇使用另一充電模塊--MOSFET模塊。

既然大功率IGBT快充技術(shù)才是趨勢(shì)，為何大家卻轉(zhuǎn)而選擇MOSFET呢？高工電動(dòng)車網(wǎng)與科陸電子、盛弘電氣、容一電動(dòng)等多家充電樁企業(yè)了解到，選擇應(yīng)用IGBT或MOSFET主要還得看具體的方案決定。現(xiàn)階段，基于充電樁功率、工作頻率、電壓、電流、性價(jià)比等綜合因素考量下，大多數(shù)充電樁企業(yè)主要使用MOSFET作為開(kāi)關(guān)電源模塊的核心器件。

另外，業(yè)內(nèi)人士表示，要實(shí)現(xiàn)1000V以上、350A以上的大功率直流快充，才需要用IGBT模塊。但是，大功率快速充電短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，尚需要解決許多挑戰(zhàn)和難題。因此，短期內(nèi)大部分充電樁企業(yè)還是會(huì)使用MOSFET為主。

為何充電樁企業(yè)紛紛選用MOSFET?

深圳容一電動(dòng)科技有限公司產(chǎn)品經(jīng)理王震山表示，IGBT和MOSFET的選用具體還得看充電樁的方案來(lái)做選擇，一般情況下大功率直流充電樁才會(huì)選用IGBT。

“盡管IGBT可以做到很大功率，電壓和電流也可以做到很高。但是IGBT的工作頻率（Hz）并不高，最高只能達(dá)到100KHZ。”王震山補(bǔ)充說(shuō)道，現(xiàn)階段，受成本、性價(jià)比等優(yōu)勢(shì)影響，大部分廠商還是傾向于選用MOSFET。

而另一位不愿意具名的業(yè)內(nèi)人士表達(dá)了同樣的觀點(diǎn)。他認(rèn)為，盡管開(kāi)關(guān)電源的性能很大程度上依賴于功率半導(dǎo)體器件的選擇，但是并沒(méi)有萬(wàn)全的方案來(lái)解決選擇IGBT還是MOSFET的問(wèn)題，更沒(méi)有說(shuō)選擇IGBT就更具優(yōu)勢(shì)。

“MOSFE和IGBT是沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別的，MOSFET好還是IGBT好的問(wèn)題本身就是錯(cuò)誤的，我們需要用辯證的方法來(lái)考慮這個(gè)問(wèn)題，而不是用好壞來(lái)區(qū)分。”上述業(yè)內(nèi)人士補(bǔ)充說(shuō)道。

綜合來(lái)看，IGBT和MOSFET均采用國(guó)外進(jìn)口，成本大約占充電樁總成本的20%左右。其中，IGBT的優(yōu)勢(shì)在于大功率及耐壓性更好，常用于高壓（大于600V）的領(lǐng)域；而相比IGBT，MOSFET的耐沖擊性好、故障率低、可擴(kuò)展性好，常用于低壓大電流的領(lǐng)域。

因此，盡管大功率快速充電是未來(lái)趨勢(shì)，但是由于大功率充電對(duì)車載IGBT模塊的尺寸、重量、耐壓性能等提出了更高的要求，同時(shí)大功率充電在成本、技術(shù)等方面尚存在許多挑戰(zhàn)。目前我國(guó)大部分充電樁企業(yè)基于電流、電壓、成本及性價(jià)比等多方面因素考慮，大多選擇MOSFET作為開(kāi)關(guān)電源模塊的核心器件。

大功率快充技術(shù)的前景及挑戰(zhàn)

不可否認(rèn)的是，大功率快速充電是未來(lái)的必然趨勢(shì)。

隨著動(dòng)力電池技術(shù)的不斷突破，以及新能源汽車?yán)m(xù)航里程的不斷提高，寶馬、戴姆勒、奧迪、特斯拉等車企紛紛宣布加入大功率快充的陣營(yíng)，以實(shí)現(xiàn)快速充電、提高出行效率的目標(biāo)。

南京南瑞集團(tuán)國(guó)際部副主任倪峰公開(kāi)表示，大功率充電的需求非常明確，尤其是商用車、出租車、網(wǎng)約車等營(yíng)運(yùn)車輛，對(duì)于大功率充電的需求最為迫切。

在此背景之下，業(yè)內(nèi)人士表示，具備大功率、高耐壓等性能優(yōu)勢(shì)的IGBT在充電樁的應(yīng)用或大幅增長(zhǎng)。屆時(shí)，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，預(yù)計(jì)未來(lái)5年新能源汽車和充電樁將帶動(dòng)我國(guó)IGBT模塊200億元的市場(chǎng)需求。

但是，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高在今年的百人會(huì)上表示，大功率充電短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)。一方面，大功率充電對(duì)車載IGBT模塊的尺寸、重量、耐壓性能等提出了更高的要求，以英飛凌為代表的全球前列的半導(dǎo)體供應(yīng)商，尚難以解決大功率充電所帶來(lái)的高頻、高壓等問(wèn)題。

另一方面，大功率快充技術(shù)對(duì)整車成本有較大影響，以碳化硅為例，目前碳化硅在產(chǎn)量、技術(shù)及成本上很難實(shí)現(xiàn)，且產(chǎn)品尚處于換代研發(fā)期，預(yù)計(jì)到2025年才有可能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。

除此之外，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)大功率快速充電，還需要提高動(dòng)力電池、充電樁、電動(dòng)汽車整車、電網(wǎng)等整體技術(shù)和設(shè)計(jì)要求。具體要求如下：

對(duì)于動(dòng)力電池而言，按照燃油車的使用習(xí)慣，要實(shí)現(xiàn)充電時(shí)間在10-20分鐘以內(nèi)，完全充滿電，充電倍率至少需要3-6C之間，充電功率需要300-600KW之間，目前我國(guó)充電標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法覆蓋如此大的充電功率。

充電樁方面，要實(shí)現(xiàn)大功率直流充電需要從電壓、電流等方面來(lái)提升，由此將對(duì)充電樁的電流、電壓、溫度、兼容度、電流速度等設(shè)計(jì)提出新的要求。

整車方面。如果要實(shí)現(xiàn)大功率直流快速充電（電壓高于1000V，電流高于350A），整車的電壓平臺(tái)將會(huì)同步提高到1000V以上。在此背景之下，電池、電機(jī)、電控等的控制策略也需要重新開(kāi)發(fā)，且開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，而整車的高壓防護(hù)等級(jí)、熱管理等均需要全面提高。

電網(wǎng)方面。從實(shí)際情況出發(fā)，大規(guī)模建設(shè)大功率充電站可能會(huì)存在“降低大電網(wǎng)整體投入產(chǎn)出效益、電網(wǎng)需求響應(yīng)能力下降、大量負(fù)荷”等問(wèn)題。