宇宙辐射对OBC/DCDC中高压SiC/Si器件的影响及评估

分享首款搭载800V高压SiC平台的国产量产车。

今天，Xpeng Motors的重点车型小鹏G9公布了内饰设计。

小鹏G9自去年发布以来备受关注，与理想L9、文杰M7、蔚来ES7同属于备受期待的电动SUV。从尺寸上来说，小鹏G9比理想中的L9略小，属于中大型SUV。

但是，Xpeng Motors给G9的定位是一款超快的全智能SUV。

之所以提一个鲜为人知的超快充，是因为它是国内首款搭载800V高压SiC平台的量产车。通过车桩的配合，可以充电5分钟，续航200公里。Xpeng Motors称其为世界上最快的量产电动汽车。

小鹏G9是Xpeng Motors的全新旗舰产品，采用五座设计，兼顾性能和乘坐体验，主要面向个人和家庭用户。

Xpeng Motors在设计上一直追求科技与美学的融合，为用户打造具有智能属性和情感温度的产品，从而形成独特的品牌辨识度。G9传承小鹏独特的“生物动力美学”设计理念，同时传承家族基因，进化出更丰富的内外表现形式。

在外部，G9继承并进化了威严、科学的家族式前脸X-BOT脸。极度抛光的线条和表面简洁而富有张力。按照黄金比例打造的车身营造出游艇般的氛围(长4891/宽1937/高1680mm，轴距2998mm)。

优雅的氛围和高品质的细节，内部营造了一个像豪华休息室一样温暖舒适的空间。

采用环抱式设计的驾驶舱，经典的暖棕色配色和大面积覆盖的高品质皮革光泽融合在一起，形成一种自然而熟悉的高级氛围。

座椅的绗缝纹理灵感来源于广州塔的“小腰线”，运用斐波那契数列原理在小腰线处进行参数化排列和穿孔装饰，与门板音响喇叭网罩遥相呼应，营造出黄金比例的视觉愉悦感。

本着“每个座位都是C位”的设计初衷，G9车内每个位置都尊贵舒适。

基于人体工程学的座椅，表面柔软舒适，深层支撑力强。

前排座椅支持加热、通风、按摩、律动；舒适的乘客空间配备腿托，专业化妆镜尺寸达到87mm*200mm，周围光带温度无限可调，支持柔光、暖肤、自然美等定制美颜场景。座椅位置可实现“一键上镜”，自主记忆坐姿习惯，为女性用户打造绝佳的移动美颜空间；后排座椅靠背电动可调，配有象鼻大腿托，支持加热和按摩。

5分钟续航200公里，世界上充电最快的量产电动车。

G9是国内首款搭载800V高压SiC平台的量产车。通过使用高电压和高电流充电方案，提高了车辆的充电功率。同时，随着新一代S4超级充电桩今年在小鹏大规模铺设，单最大充电功率可达480kW，最大电流可达670A。

通过车桩结合，最大限度发挥800V的超快充电能力，实现充电5分钟，续航200公里，让充电像加油一样方便。

不仅如此，G9的续航表现也非常出色，CTLC最大续航702公里，达到中大型纯电动SUV续航领先水平。

全场景智能开启前所未有的驾驶和交互。

智能化是Xpeng汽车的品牌基因，也是小鹏多年来一直探索的方向。作为小鹏智能科技的集大成者，G9实现了从单点智能的功能积累到全局智能的跨越，通过全场景的智能驾驶和交互体验，重构人车关系。

基于旗舰硬件配置和多年自研技术积累，小鹏G9实现了行业首个全场景、端到端的智能辅助驾驶。

在车载端31个传感元件、双NVIDIA DRIVE Orin智能驾驶辅助芯片和千兆以太网通信架构的加持下，G9拥有强大的传感能力，计算能力达到508 TOPS。

凭借硬件、软件、数据算法和操作的综合能力，G9的智能辅助驾驶连接停车和驾驶两种状态，从停车位出发，经过停车场、低速园区、城市道路、城市快速路等。，最后到达目的地停车位。

下沉城市场景，适应更复杂的场景，提高跨场景交通的连续性，实现辅助驾驶的端到端新体验。

G9搭载了业界首款基于3D UI的量产人机交互系统，人机交互更加流畅顺滑。

双14.96寸高清智能连体屏，搭载高通骁龙8155芯片，可共享大屏信息。

3D人机交互系统具有前瞻性的R&D理念，通过感知系统将现实世界立体地投射到汽车屏幕上，实时呈现驾驶和驾驶过程中的驾驶感知信息，提高驾驶舱的交互沉浸感和驾驶安全性。

语音交互方面，G9搭载了全新的全场景语音系统能力，具备四音对话能力，响应速度达到毫秒级，本地语音功能完全部署在车上，即使断网也能轻松通话。

Xopera小鹏音乐厅首创全场景5D沉浸式体验

为了给用户带来极致的视听享受，小鹏的工程师们将音乐厅“搬”入G9，打造了独一无二的Xopera小鹏音乐厅，采用了音乐系的驾驶舱设计，并接受了音乐厅的隔音标准。

不仅如此，G9还配备了达内独创的Confidence高级音响系统，28个声学单元，总功率2250W。

同时，杜比的全景声技术和7.1.4多声道音乐系统保证了声音的高品质，带给用户“声音在空中”的体验。

此外，Xopera小鹏音乐厅也将为用户带来前所未有的沉浸式全场景5D体验。

G9首次将杜比全景声技术应用于车内音乐、电影、冥想、功能音效等各种场景。当用户在车内欣赏杜比全景声音乐内容时，可以感受到la所呈现的无与伦比的清晰度和丰富细节……戒指。

通过硬件配置和软件功能的相互配合，座椅、氛围灯、空调、香味都可以与片源剧情联动，听音乐、看电影、冥想都能有身临其境的5-D感觉。

极致智能驾驶与操控，打造纯电动SUV性能标杆

G9的电机峰值功率为405kW(前置:175kW，后置:230kW)，峰值扭矩为717n·m，零到百加速达到3秒。底盘系统经过德国顶级工程团队历时两年的精细调校，拥有极佳的舒适性和驾驶乐趣。

G9采用前双横臂/后五连杆独立悬架，是国内首款搭载双腔空气悬架的车型，是国内SUV的性能第一。

不仅刚度调节范围更广，还具备智能调节车高、迎宾物等高级智能功能，可自如应对复杂路况。

即日起，小鹏G9将正式开放预订。鹏友可以登录Xpeng汽车官网、微信小程序、APP、Tik Tok/天猫/京东。COM旗舰店了解G9的预订详情，也可以线下直接在Xpeng Motors体验中心和销售服务中心咨询。

小鹏G9将于今年9月正式上市，上市后不久将于第四季度开始交付。

基于小鹏最先进的产品理念研发设计，小鹏G9是小鹏品牌“用科技为人类创造更便捷愉悦的出行生活”使命的全新力作，也是小鹏探索未来出行、融合先进科技、引领用户需求的一次集中现金支付。分享首款搭载800V高压SiC平台的国产量产车。

今天，Xpeng Motors的重点车型小鹏G9公布了内饰设计。

小鹏G9自去年发布以来备受关注，与理想L9、文杰M7、蔚来ES7同属于备受期待的电动SUV。从尺寸上来说，小鹏G9比理想中的L9略小，属于中大型SUV。

但是，Xpeng Motors给G9的定位是一款超快的全智能SUV。

之所以提一个鲜为人知的超快充，是因为它是国内首款搭载800V高压SiC平台的量产车。通过车桩的配合，可以充电5分钟，续航200公里。Xpeng Motors称其为世界上最快的量产电动汽车。

小鹏G9是Xpeng Motors的全新旗舰产品，采用五座设计，兼顾性能和乘坐体验，主要面向个人和家庭用户。

Xpeng Motors在设计上一直追求科技与美学的融合，为用户打造具有智能属性和情感温度的产品，从而形成独特的品牌辨识度。G9传承小鹏独特的“生物动力美学”设计理念，同时传承家族基因，进化出更丰富的内外表现形式。

在外部，G9继承并进化了威严、科学的家族式前脸X-BOT脸。极度抛光的线条和表面简洁而富有张力。按照黄金比例打造的车身营造出游艇般的氛围(长4891/宽1937/高1680mm，轴距2998mm)。

优雅的氛围和高品质的细节，内部营造了一个像豪华休息室一样温暖舒适的空间。

采用环抱式设计的驾驶舱，经典的暖棕色配色和大面积覆盖的高品质皮革光泽融合在一起，形成一种自然而熟悉的高级氛围。

座椅的绗缝纹理灵感来自广州塔的“小腰线”，运用斐波那契数列原理在小腰线处进行参数化排列和穿孔装饰，呼应门板音响ho……网罩在远处，用黄金比例创造出视觉快感。

本着“每个座位都是C位”的设计初衷，G9车内每个位置都尊贵舒适。

基于人体工程学的座椅，表面柔软舒适，深层支撑力强。

前排座椅支持加热、通风、按摩、律动；舒适的乘客空间配备腿托，专业化妆镜尺寸达到87mm*200mm，周围光带温度无限可调，支持柔光、暖肤、自然美等定制美颜场景。座椅位置可实现“一键上镜”，自主记忆坐姿习惯，为女性用户打造绝佳的移动美颜空间；后排座椅靠背电动可调，配有象鼻大腿托，支持加热和按摩。

5分钟续航200公里，世界上充电最快的量产电动车。

G9是国内首款搭载800V高压SiC平台的量产车。通过使用高电压和高电流充电方案，提高了车辆的充电功率。同时，随着新一代S4超级充电桩今年在小鹏大规模铺设，单最大充电功率可达480kW，最大电流可达670A。

通过车桩结合，最大限度发挥800V的超快充电能力，实现充电5分钟，续航200公里，让充电像加油一样方便。

不仅如此，G9的续航表现也非常出色，CTLC最大续航702公里，达到中大型纯电动SUV续航领先水平。

全场景智能开启前所未有的驾驶和交互。

智能化是Xpeng汽车的品牌基因，也是小鹏多年来一直探索的方向。作为小鹏智能科技的集大成者，G9实现了从单点智能的功能积累到全局智能的跨越，通过全场景的智能驾驶和交互体验，重构人车关系。

基于旗舰硬件配置和多年自研技术积累，小鹏G9实现了行业首个全场景、端到端的智能辅助驾驶。

在车载端31个传感元件、双NVIDIA DRIVE Orin智能驾驶辅助芯片和千兆以太网通信架构的加持下，G9拥有强大的传感能力，计算能力达到508 TOPS。

凭借硬件、软件、数据算法和操作的综合能力，G9的智能辅助驾驶连接停车和驾驶两种状态，从停车位出发，经过停车场、低速园区、城市道路、城市快速路等。，最后到达目的地停车位。

下沉城市场景，适应更复杂的场景，提高跨场景交通的连续性，实现辅助驾驶的端到端新体验。

G9搭载了业界首款基于3D UI的量产人机交互系统，人机交互更加流畅顺滑。

双14.96寸高清智能连体屏，搭载高通骁龙8155芯片，可共享大屏信息。

3D人机交互系统具有前瞻性的R&D理念，通过感知系统将现实世界立体地投射到汽车屏幕上，实时呈现驾驶和驾驶过程中的驾驶感知信息，提高驾驶舱的交互沉浸感和驾驶安全性。

语音交互方面，G9搭载了全新的全场景语音系统能力，具备四音对话能力，响应速度达到毫秒级，本地语音功能完全部署在车上，即使断网也能轻松通话。

Xopera小鹏音乐厅首创全场景5D沉浸式体验

为了给用户带来极致的视听享受，小鹏的工程师们将音乐厅“搬”入G9，打造了独一无二的Xopera小鹏音乐厅，采用了音乐系的驾驶舱设计，并接受了音乐厅的隔音标准。

不仅如此，G9还配备了达内独创的Confidence高级音响系统，28个声学单元，总功率2250W。

同时，杜比的全景声技术和7.1.4多声道音乐系统保证了声音的高品质，带给用户“声音在空中”的体验。

此外，Xopera小鹏音乐厅也将为用户带来前所未有的沉浸式全场景5D体验。

G9首次将杜比全景声技术应用于车内音乐、电影、冥想、功能音效等各种场景。当用户在车内欣赏杜比全景声音乐内容时，可以感受到la所呈现的无与伦比的清晰度和丰富细节……戒指。

通过硬件配置和软件功能的相互配合，座椅、氛围灯、空调、香味都可以与片源剧情联动，听音乐、看电影、冥想都能有身临其境的5-D感觉。

极致智能驾驶与操控，打造纯电动SUV性能标杆

G9的电机峰值功率为405kW(前置:175kW，后置:230kW)，峰值扭矩为717n·m，零到百加速达到3秒。底盘系统经过德国顶级工程团队历时两年的精细调校，拥有极佳的舒适性和驾驶乐趣。

G9采用前双横臂/后五连杆独立悬架，是国内首款搭载双腔空气悬架的车型，是国内SUV的性能第一。

不仅刚度调节范围更广，还具备智能调节车高、迎宾物等高级智能功能，可自如应对复杂路况。

即日起，小鹏G9将正式开放预订。鹏友可以登录Xpeng汽车官网、微信小程序、APP、Tik Tok/天猫/京东。COM旗舰店了解G9的预订详情，也可以线下直接在Xpeng Motors体验中心和销售服务中心咨询。

小鹏G9将于今年9月正式上市，上市后不久将于第四季度开始交付。

基于小鹏最先进的产品理念研发设计，小鹏G9是小鹏品牌“用科技为人类创造更便捷愉悦的出行生活”使命的全新力作，也是小鹏探索未来出行、融合先进科技、引领用户需求的一次集中现金支付。4

图7:电池电压模型假设电池90%的时间工作在满电压:Vstress2 = 475V；9%的时候，vlow SOC = 440V；其余1%的时间，假设电池已经放电，Vdischg=250V V .应用条件模型定义了OBC的电应力条件后，还需要定义占空比、开关频率等应用参数，如表5所示。PFC在连续导通模式(CCM)下工作。假设PFC的开关频率为100 kHz。在交流输入的半个周期内，占空比从3%到97%不等。对于OBC的DC-DC级，假设全桥拓扑处于最高频率500 kHz，占空比为50%。对于高低压DC-DC模块，假设全桥拓扑，最大开关频率为500 kHz，占空比为50%，与OBC的DC-DC级相同。

5

四。宇宙辐射评估结果示例本章显示了基于先前任务剖面和其他模型的宇宙辐射评估结果。以IPW65R048CFDA和IPW65R022CFD7A两代CoolMOS为例:

6

图8:单个器件的故障率从单个器件的角度可以看出，CFD7A系列比老一代CoolMOS具有更强的宇宙辐射鲁棒性。如果电池电压为475V，这一特性就更加重要。老一代CFDA系列适用于420V电池电压。如果我们从系统的角度来看FIT率，我们只需要将FIT值乘以PFC和DCDC级中使用的器件数量。图腾柱PFC慢管和OBC中，DCDC阶段以CFD7A方案为例。从总拟合率来看，不需要进一步的可靠性分析。

7

图9:系统级故障率五、总结随着新能源汽车的普及率越来越高，尤其是在国内，已经达到了24%左右。OBC/DCDC在车辆上的可靠性的重要性越来越突出。性能可以在实验室阶段轻松呈现，但大量产品几年的可靠性不容易被感知，同时也很重要。在OBC/DCDC的应用中，当电压水平越来越高时，宇宙辐射被提及的不多，但它的重要性却不容忽视。针对OBC/DCDC的具体应用，从系统层面解释了失效机理和拟合度的评估方法。可能实际应用的任务剖面模型与本文中的通用模型略有不同。英飞凌将对不同的任务剖面模型进行具体评估，以确保系统级的可靠性。参考文献1。英飞凌-MOSFET _ cool mos _ CFD7A _ Cosmic _ Radiation _ Assessment-应用笔记-V01 _ 00-En2。英飞凌-MOSFET _ cool mos _ CFD7A _ 650v-应用非es-v02_00-EN3。英飞凌-半导体的可靠性-白皮书-v01_02-EN4。system plus _ GaN _ on _ Si _ HEMT _ vs _ SJ _ MOSFET _ Technology _ and _ Co St _ comparison 5 .英飞凌-高压功率器件宇宙辐射诱发故障的物理学(作者:李宇阳，英飞凌半导体(深圳)有限公司现场应用工程师)4

图7:电池电压模型假设电池90%的时间工作在满电压:Vstress2 = 475V；9%的时候，vlow SOC = 440V；其余1%的时间，假设电池已经放电，Vdischg=250V V .应用条件模型定义了OBC的电应力条件后，还需要定义占空比、开关频率等应用参数，如表5所示。PFC在连续导通模式(CCM)下工作。假设PFC的开关频率为100 kHz。在交流输入的半个周期内，占空比从3%到97%不等。对于OBC的DC-DC级，假设全桥拓扑处于最高频率500 kHz，占空比为50%。对于高低压DC-DC模块，假设全桥拓扑，最大开关频率为500 kHz，占空比为50%，与OBC的DC-DC级相同。

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四。宇宙辐射评估结果示例本章显示了基于先前任务剖面和其他模型的宇宙辐射评估结果。以IPW65R048CFDA和IPW65R022CFD7A两代CoolMOS为例:

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图8:单个器件的故障率从单个器件的角度可以看出，CFD7A系列比老一代CoolMOS具有更强的宇宙辐射鲁棒性。如果电池电压为475V，这一特性就更加重要。老一代CFDA系列适用于420V电池电压。如果我们从系统的角度来看FIT率，我们只需要将FIT值乘以PFC和DCDC级中使用的器件数量。图腾柱PFC慢管和OBC中，DCDC阶段以CFD7A方案为例。从总拟合率来看，不需要进一步的可靠性分析。

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图9:系统级故障率五、总结随着新能源汽车的普及率越来越高，尤其是在国内，已经达到了24%左右。OBC/DCDC在车辆上的可靠性的重要性越来越突出。性能可以在实验室阶段轻松呈现，但大量产品几年的可靠性不容易被感知，同时也很重要。在OBC/DCDC的应用中，当电压水平越来越高时，宇宙辐射被提及的不多，但它的重要性却不容忽视。针对OBC/DCDC的具体应用，从系统层面解释了失效机理和拟合度的评估方法。可能实际应用的任务剖面模型与本文中的通用模型略有不同。英飞凌将对不同的任务剖面模型进行具体评估，以确保系统级的可靠性。参考文献1。英飞凌-MOSFET _ cool mos _ CFD7A _ Cosmic _ Radiation _ Assessment-应用笔记-V01 _ 00-En2。英飞凌-MOSFET _ cool mos _ CFD7A _ 650v-应用非es-v02_00-EN3。英飞凌-半导体的可靠性-白皮书-v01_02-EN4。system plus _ GaN _ on _ Si _ HEMT _ vs _ SJ _ MOSFET _ Technology _ and _ Co St _ comparison 5 .英飞凌-宇宙辐射诱发高压功率器件故障的物理学(作者:李宇阳，英飞凌半导体(深圳)有限公司现场应用工程师)

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