電裝新型高質量SiC功率半導體賦予豐田Mirai更高性能


原標題:電裝新型高質量SiC功率半導體賦予豐田Mirai更高性能
電裝新型高質量SiC(碳化硅)功率半導體確實賦予了豐田Mirai更高性能。以下是對這一技術的詳細分析:
一、技術背景
SiC材料特性:
SiC是一種在高溫、高頻和高壓環境下具有卓越性能的半導體材料。
與傳統的硅(Si)相比,SiC能顯著減少系統的功耗、尺寸和重量,并加速電氣化。
電裝與豐田的合作:
電裝和豐田在半導體技術方面一直有著深度的合作。
從1980年代起,豐田旗下的豐田中央研究所就開始和電裝共同推進SiC的研究。
豐田從2007年開始參與到SiC的開發中,并在廣瀨工廠建立了專門用于SiC半導體開發的生產設施。
二、技術革新
REVOSIC技術:
電裝已開發出REVOSIC技術,可將SiC功率半導體(二極管和晶體管)應用于車載中。
這標志著電裝首次將SiC同時用于車載二極管和晶體管。
新型車載SiC晶體管:
電裝采用溝槽柵極MOSFET的獨特結構和加工技術,開發出新的車載SiC晶體管。
新開發的SiC晶體管在車載環境中提供了高可靠性和高性能。
三、性能提升
體積與功耗降低:
與配備有Si功率半導體的傳統產品相比,配備SiC功率半導體(二極管和晶體管)的新型升壓功率模塊的體積縮小了約30%,功耗降低了約70%。
這有助于減小增壓動力模塊,提高車輛功率轉換效率。
續航里程提升:
豐田通過在FC升壓變壓器中使用SiC半導體,并采用鋰離子低壓蓄電池等方式,降低了系統能耗損失。
同時,通過提升FC電堆性能,并采用觸媒活性再生控制技術,提升了發電效率。
豐田Mirai的WLTC工況最高續航里程因此提升了約30%,達到約850km。
四、應用與影響
應用車型:
電裝新型高質量SiC功率半導體首先應用于豐田第二代Mirai燃料電池電動汽車。
該車型于2020年12月9日在日本正式發售。
行業影響:
電裝與豐田在SiC功率半導體方面的合作與革新,推動了整個汽車行業對SiC材料的應用與發展。
隨著SiC技術的不斷成熟與成本的降低,未來將有更多車型采用SiC功率半導體以提升性能。
綜上所述,電裝新型高質量SiC功率半導體在豐田Mirai上的應用,不僅顯著提升了車輛的性能與續航里程,還為整個汽車行業樹立了新的技術標桿。
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