電動(dòng)汽車的基本動(dòng)力來源是將汽車插入配電網(wǎng)，并將能量?jī)?chǔ)存在車載電池組中。為了最終提高電動(dòng)汽車的自主性和可靠性，必須高效地管理這些能源。

電動(dòng)汽車最重要的參數(shù)之一是功率轉(zhuǎn)換過程的效率，這個(gè)參數(shù)衡量電力系統(tǒng)中電能利用過程的效率，從而實(shí)現(xiàn)零排放駕駛。

電動(dòng)汽車的基本動(dòng)力來源是將汽車插入配電網(wǎng)，并將能量?jī)?chǔ)存在車載電池組中。為了最終提高電動(dòng)汽車的自主性和可靠性，必須高效地管理這些能源。

通過使用一種新的IC基板材料:碳化硅SiC，可以提高效率

這種新材料具有良好的熱阻性能，使設(shè)計(jì)者能夠在高溫下構(gòu)建集成電路，保證了高可靠性，同時(shí)提高了電動(dòng)汽車內(nèi)部功率管理的效率，從而延長(zhǎng)了汽車的自主性。

碳化硅可以利用建立的牽引逆變器電機(jī)SiC代表一個(gè)優(yōu)秀的功能,因?yàn)檫@種材料的熱性能:在一個(gè)逆變器的電動(dòng)汽車有6功率場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)基于SiC的解決方案保證更高的工作溫度和一個(gè)偉大的汽車環(huán)境的魯棒性。

SiC功率晶體管還有另一個(gè)有趣的選擇：雙向板載充電器（OBC）

交流電源可以提供給電動(dòng)汽車，但在一些國(guó)家,有可能是相反的能量流將從電動(dòng)汽車的電力網(wǎng)絡(luò)和許多公司操作在汽車領(lǐng)域需要一種基于碳化硅功率晶體管的電子模塊的架構(gòu)。這可能是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)，由電動(dòng)汽車提供，這可能有助于建立一個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的電能，可以供應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)的零排放汽車在該地區(qū);這種方式非常適合智慧城市的理念:城市環(huán)境中所有的電動(dòng)汽車都可以使用能源，當(dāng)電動(dòng)汽車自身需要的時(shí)候，這些能源流就會(huì)被再生回社區(qū)。

這個(gè)想法承諾創(chuàng)造一個(gè)健康的城市能源環(huán)境，最終是可持續(xù)的:

“燈塔城市里斯本(葡萄牙)、倫敦(聯(lián)合王國(guó))和米蘭(意大利)的示范區(qū)將實(shí)施可復(fù)制的城市數(shù)字解決方案和協(xié)作模式。倫敦的格林尼治皇家行政區(qū)、米蘭的羅馬納港和里斯本市中心的Vettabbia將對(duì)建筑進(jìn)行改造，引入共享電力移動(dòng)服務(wù)，并通過與市民互動(dòng)，安裝能源管理系統(tǒng)、智能燈柱和城市共享平臺(tái)。波爾多、布爾加斯和華沙等城市將共同開發(fā)、驗(yàn)證或?qū)嵤┻@些解決方案和模型。

這個(gè)項(xiàng)目有10個(gè)主要目標(biāo):

總需求和部署智能城市解決方案

交付通用的和可復(fù)制的創(chuàng)新模型

吸引外部投資

加快采用智慧城市解決方案

能源效益先導(dǎo)區(qū)

不可逆轉(zhuǎn)地將思維轉(zhuǎn)向本地可再生能源

推廣電子交通的新模式

成功接觸市民

最大限度地利用“城市數(shù)據(jù)”

促進(jìn)地方層面的創(chuàng)新，創(chuàng)造新的企業(yè)和就業(yè)機(jī)會(huì)

資料來源:歐盟智慧城市信息系統(tǒng)

牽引逆變器和OBC是電子技術(shù)在汽車環(huán)境中的兩個(gè)有趣的應(yīng)用，特別是，這些解決方案適用于電動(dòng)汽車，因?yàn)橹悄茈娮蛹呻娐吩谶@類汽車中大量存在。

親愛的看客，您是否認(rèn)為SiC將成為電動(dòng)汽車電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)的理想建筑材料呢？接下來，我們?cè)僭O(shè)想一下SiC功率器件又有什么優(yōu)勢(shì)呢？

在現(xiàn)代能源基礎(chǔ)設(shè)施中，電力電子技術(shù)仍以過去幾十年的陳舊技術(shù)為基礎(chǔ)。硅材料在很多方面已經(jīng)接近其理論性能極限，因此業(yè)界在不斷尋找新的半導(dǎo)體元器件材料，以期從根本上提升轉(zhuǎn)化和利用電力的效率。

SiC功率器件作為可顯著減少功率轉(zhuǎn)換損耗的關(guān)鍵器件而得到業(yè)界的廣泛關(guān)注，其供應(yīng)商以美國(guó)Cree、日本ROHM等公司為典型代表。2010年，ROHM率先宣布量產(chǎn)SiC MOSFET產(chǎn)品，開始了這一產(chǎn)品的市場(chǎng)化進(jìn)程。近年來，ROHM不斷推進(jìn)SiC領(lǐng)域的創(chuàng)新研究，在進(jìn)一步降低功率損耗方面尋求不斷突破。

SiC功率器件有什么優(yōu)勢(shì)？

ROHM半導(dǎo)體（深圳）有限公司分立元器件部高級(jí)經(jīng)理水原德健從基本原理出發(fā)，闡述了功率元器件的特性、SiC的優(yōu)勢(shì)以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)其介紹，功率元器件的損耗包括導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。導(dǎo)通損耗是電流流經(jīng)元器件時(shí)（ON狀態(tài)），因元器件的電阻成分而產(chǎn)生的損耗，芯片面積越大，導(dǎo)通損耗越??；而開關(guān)損耗則是指將元器件的通電狀態(tài)進(jìn)行ON→OFF、OFF→ON切換時(shí)，每次開關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的損耗。在生產(chǎn)功率元器件時(shí)，如何將損耗降到最低，對(duì)于提升產(chǎn)品的效率有至關(guān)重要的意義。

對(duì)于SiC在功率器件中的優(yōu)勢(shì)，水原德健表示，主要在于SiC可以有效降低功率轉(zhuǎn)換時(shí)的損耗，它有三個(gè)最重要的特性：高壓特性、高頻特性、高溫特性，正因?yàn)檫@三個(gè)特性，它才可以實(shí)現(xiàn)比Si更低的導(dǎo)通電阻、以更高的頻率高速工作，并且可以經(jīng)受更高的溫度，從而可實(shí)現(xiàn)模塊和周邊元器件的小型化，以及冷卻機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化。水原德健強(qiáng)調(diào)，與其他SiC廠商相比，ROHM的最大優(yōu)勢(shì)在于是一條龍的生產(chǎn)體制，2009時(shí)ROHM收購(gòu)了SiCrystal公司，它是一家專門做SiC材料的德國(guó)公司，有了它提供材料，ROHM會(huì)在德國(guó)完成晶圓，然后在日本的福岡、京都做芯片的封裝和SiC模組，據(jù)介紹，ROHM是全球唯一一家可以實(shí)現(xiàn)一條龍生產(chǎn)的SiC生產(chǎn)廠商。

審核編輯 黃昊宇