电装SiC功率半导体的诞生之路和未来的可能性

日期:2022-03-01 来源:电装阅读:325
核心提示:在全球实现碳中和的一致目标下,汽车电动化和智能化的推进和普及是可期的,但推进的背后也会相应增加功耗、加速消耗电力资源。
在全球实现碳中和的一致目标下,汽车电动化和智能化的推进和普及是可期的,但推进的背后也会相应增加功耗、加速消耗电力资源。

电装一直专注于在有限的电力资源下,推动移动出行电动化的同时进行能源管理,提高用电效率,降低电量,减少功耗。而电动化的关键便在于处理电力的“功率半导体”。
 
在移动出行领域,半导体被使用于多种场景。比如包括“行驶”、“转弯”在内的基本功能中使用的检测车内外图像、距离、系统状态的传感器,以及在自动驾驶中执行“判断”的芯片和处理器,都离不开半导体。而功率半导体则是电动汽车车载半导体的核心零件,对驱动汽车所使用的高强度电力和电压起控制作用。
 
在汽车新四化的推进进程中,车载半导体变得更加重要。可以说是半导体的发展推动着移动出行的发展。正如CPU决定计算机的性能,未来移动出行的性能也将由车载半导体决定,然而在移动出行中使用的半导体,却不能仅因其具备良好的性能就可以投入使用。
 
这是因为用于移动出行的零件必须能够承受较高的电压和电流,即使在-40°C至125°C的极端温差、高湿度以及剧烈的震动和冲击下也能不间断地工作,甚至要应对商用卡车和eVTOL(空中汽车)等高强度和新型移动出行中,可能出现的不可预测的使用场景,这一切都对半导体的性能和坚韧性提出了很高的要求。
 
电装为研发上述要求的半导体,对SiC(碳化硅)进行开发培育,攻克了SiC原材料的弱点,研发出高品质且具备坚韧性的SiC功率半导体,使其安装在变换器时比配备传统功率半导体的体积减少约60%,功率损耗降低约70%,从而实现产品小型化,提高车辆燃油效率。
 
事实上,电装的车载半导体计划可以追溯到1960年代初期,当初电装发现从市面购买的半导体很难符合车载标准,特成立了专门针对车载半导体内制化的研究机构。
 
为了满足车载使用标准,电装持续开发市面尚不可用的半导体技术。2003年电装将一直从事车载半导体研究的部门拆分,成立了全面开发功率半导体的团队,持续针对SiC材料的坚韧性和易用性进行培育。基于一直从制造小型化半导体芯片发展到移动系统的综合实力,电装实现了SiC功率半导体的实用化和产品化,2020年12月9日上市的TOYOTA MIRAI也采用了该技术。
 
电装相信,未来SiC功率半导体还有很多可能性,比如应用到驾驶时供电,便可以大幅降低供电系统的尺寸,提高供电效率;也可用于移动出行以外的领域,比如在推进智慧城市的社会中,室外使用基础设施设备的智能化和数字化对半导体的韧性同样有着高要求。
 
未来,电装将通过普及自身开发的功率半导体应对电力需求不断增长的未来,持续以创新技术推动社会“变革”为目标,继续推进综合技术发展,为进一步实现低碳社会做出贡献。
 
电装公司介绍
 
电装是世界先进的汽车零部件生产厂家之一。在美国《财富》杂志发布的2021年世界500强企业中排名第244名。如今,电装在全球30多个国家和地区拥有约200家关联公司,集团员工数约17万人。作为电装在中国的统括公司——电装(中国)投资有限公司,成立于2003年,目前在国内设有生产公司、销售公司以及软件开发公司等共计37家关联企业,员工约17000人,建立了完善的销售、售后服务和生产供应体制。 
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