基於现今电动车为了符合低碳永续趋势及续航力,兼顾在高压、高温下稳定运行,使得具备高功率密度的宽能隙化合物半导体(Wide-bandgap Semiconductor;WBG),成为该领域深受关注的元件材料。工研院也在近期海外叁展时,发表最新与台达合作车用碳化矽(SiC)技术解决方案。
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工研院携手台达共同展出「1200V/660A T2系列碳化矽功率模组」,有效降低变频器产品的体积与重量,延长电动车续航里程。 |
其中透过「电动车驱动及充电方案」、「功率氮化??(GaN)」、「功率氧化??(Ga2O3)」以及「400kW大电力直流变压器」4大专区,展示工研院逾10项新一代宽能隙功率半导体前瞻技术成果,以及台湾车载半导体的元件设计到验证能力。
工研院电子与光电系统研究所所长张世杰表示,目前由工研院长期投入化合物功率半导体的发展,提供完整且高转换效率的「车载碳化矽技术解决方案」,已涵盖致力设计开发的碳化矽功率元件与模组化、马达驱动、车载充电与充电桩等电动车核心技术,吸引众多国内外车辆零件商、车厂制造商洽谈合作,为电动车与半导体产业成长注入更多动能。
这次与台达共同开发的「1200V/660A T2系列碳化矽功率模组」,便是具备提升电动车动力效能、延长续航能力,加速充电设备发展的最新车载碳化矽功率半导体制程技术。主要应用於牵引变频器(Traction Inverter),可加强散热效果并降低耗能;同时提高系统功率密度,有效降低变频器产品的体积与重量,延长电动车续航里程,并提升车辆加速与动力输出。
现已通过可靠度测试,以及工研院支援模组优化设计及验证,推升台湾碳化矽功率模组进军国际车用市场契机。同时展示台达为充电桩开发的碳化矽C1系列模组,展现台厂技术发展能量,与积极进入车厂供应链的决心与实力。期盼接轨国际市场趋势,打入欧美日汽车产业关键客户,实现经济与环境效益双赢。
另在「400kW大电力直流变压器」美国阿肯色大学(University of Arkansas;UA)合作,透过工研院开发的3.3kV碳化矽功率模组,整合於400kW直流变压器,验证系统效能。证实同样於直流电压1800V、电流375A、操作温度150℃的条件下,模组切换损失比商用模组节省30%,系统效率并可达到98%以上的效能,将推升未来再生能源及储能等超高电压的电力转换系统应用升级。