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電裝新型高質量SiC功率半導體賦予豐田Mirai更高性能

來源: 中電網
2021-01-06
類別:業界動態
eye 13
文章創建人 拍明

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

  1. 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。

  2. 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

  1. 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。

  2. 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。

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三、性能提升

  1. 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。

  2. 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

  1. 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。

  2. 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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標簽: SiC功率半導體

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