說實話，現在的(de)(de)很多新(xin)能(neng)源車都走(zou)到了技術的(de)(de)瓶(ping)頸，如何進一步提(ti)升車輛的(de)(de)經濟性成(cheng)為工程師(shi)們(men)撓頭的(de)(de)問題(ti)，不(bu)過前(qian)不(bu)久一些日系企業發布(bu)的(de)(de)技術似乎(hu)又讓(rang)我們(men)看(kan)到了新(xin)的(de)(de)曙光(guang)，這就是應用于新(xin)能(neng)源汽車的(de)(de)SiC（碳(tan)化硅）半導(dao)體及其零(ling)部件。
什么是碳化硅？這類材料的優勢在哪里？
咱們常(chang)用的(de)半(ban)導(dao)體(ti)材料，尤其(qi)是(shi)(shi)(shi)各種電子產(chan)品中的(de)處理器(qi)、存(cun)儲器(qi)等芯片，通常(chang)都是(shi)(shi)(shi)基(ji)于硅晶體(ti)（單(dan)晶硅或多晶硅）制(zhi)造出來(lai)的(de)。而實際上還有一(yi)類半(ban)導(dao)體(ti)是(shi)(shi)(shi)基(ji)于化合物晶體(ti)制(zhi)造的(de)，SiC（碳化硅）半(ban)導(dao)體(ti)就是(shi)(shi)(shi)其(qi)中之一(yi)。
由(you)于相(xiang)比(bi)硅(gui)基半導(dao)(dao)體在(zai)(zai)材(cai)料(liao)特性(xing)上(shang)有所(suo)差異，SiC（碳(tan)化(hua)硅(gui)）半導(dao)(dao)體具(ju)備比(bi)硅(gui)基半導(dao)(dao)體更好(hao)的(de)高頻、大功率、高輻射性(xing)能(neng)，也讓前(qian)者如今多用在(zai)(zai)航天等(deng)高技術領域(yu)。而隨著此(ci)項材(cai)料(liao)技術的(de)普(pu)及(ji)，電力機車、混(hun)合動力汽(qi)車等(deng)使(shi)用大功率半導(dao)(dao)體部(bu)件的(de)交通工具(ju)也開始應(ying)用。
應用1：豐田、電(dian)裝合作的(de)混動部件——功率控制單元（PCU）
豐田中央研發實(shi)驗室（CRDL）和(he)著名(ming)零(ling)部件廠商(shang)電裝(zhuang)從1980年代就(jiu)開始(shi)合作開發碳(tan)化(hua)硅半導體材料，而5月中旬它們(men)正式發布了(le)基于(yu)碳(tan)化(hua)硅半導體材料的(de)零(ling)部件，應用于(yu)新能(neng)源車(che)型的(de)功(gong)率(lv)控制單(dan)元(yuan)（PCU）。由于(yu)功(gong)率(lv)控制單(dan)元(yuan)擔負(fu)著轉換(huan)能(neng)量(liang)的(de)任務（包(bao)括我們(men)比(bi)較熟悉的(de)逆(ni)變(bian)器），所以會(hui)有(you)不小的(de)能(neng)量(liang)損(sun)耗——PCU通(tong)常(chang)會(hui)有(you)25%也就(jiu)是四分之(zhi)一的(de)能(neng)量(liang)在轉換(huan)中損(sun)失掉(diao)了(le)，其(qi)中80%來自(zi)半導體部件。
新的(de)SiC（碳化硅）半導體(ti)器件(jian)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了由于半導體(ti)器件(jian)造(zao)成的(de)能量損失，預(yu)計新技術成熟并應用后(hou)，可(ke)以降(jiang)低(di)10%的(de)總(zong)能量損耗，也就是(shi)說對于混合動力車型，可(ke)以節省10%的(de)燃油，這(zhe)在現(xian)有技術框架下還是(shi)相當可(ke)觀的(de)進步。
應(ying)用2：基于SiC半導體、與電動機整合為一體的逆變器
這項技(ji)術的(de)開發商我(wo)們并不陌生，來自(zi)于日本電器制造巨頭三(san)菱電器。由于碳化硅半導體(ti)零(ling)部件更(geng)(geng)為緊湊，以它(ta)開發的(de)逆變(bian)器尺寸(cun)也更(geng)(geng)小，所以與(yu)電動機能(neng)很(hen)好整(zheng)合到一起(qi)。除開逆變(bian)器尺寸(cun)更(geng)(geng)小之外，還簡(jian)化了(le)逆變(bian)器到電動機的(de)連接電路，同時(shi)系統的(de)散(san)熱設計(ji)也更(geng)(geng)簡(jian)單，可謂一舉多得。
小結：實際上新(xin)能源(yuan)汽(qi)車的(de)發展受到基礎(chu)技(ji)術(shu)的(de)制約很大(da)，類似碳(tan)化硅半導體部件的(de)應用已經能夠提升(sheng)車輛(liang)的(de)性(xing)能——雖然(ran)距離裝(zhuang)備量產車型還有(you)距離。而如果能在(zai)電(dian)池等環節實現突(tu)破，那將是革命性(xing)的(de)進步，電(dian)動車的(de)普及才不(bu)是一句口號。我們也會(hui)關(guan)注(zhu)這些汽(qi)車基礎(chu)技(ji)術(shu)的(de)最新(xin)進展，為大(da)家帶來最新(xin)的(de)汽(qi)車技(ji)術(shu)資訊。