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你知道嗎?現在,每一輛出廠汽車擁有超過50個半導體,其中最重要的當屬眾所周知的IGBT。

然而,由碳化矽這種非常規材料製成的晶片正在引領電動車和混合動力汽車的控制系統,即功率電子器件的發展。

與目前使用的矽晶片相比,碳化矽具有更好的導電性,在實現更高的開關頻率的同時保持更低的熱損耗。

提升新能源汽車續航6%

碳化矽半導體為晶片的開關速度、熱損耗和尺寸大小設立了新的行業基準。這一切都歸功於一些額外的碳原子,這些碳原子被引入生產半導體的超純矽晶體結構中。以這種方式產生的化學鍵能夠讓半導體晶片變成真正的動力源。這一新型半導體材料在電動車和混合動力車中應用之後,其優勢十分突出。

在功率電子器件中,碳化矽微晶片能夠讓熱損耗減少50%左右。這將直接提高功率電子器件的能效,以及為電機提供更多動力,從而提升電池的續航里程。單次充電就能夠讓駕駛員的電動車續航里程提高6%。

成本大大降低

目前,近二分之一的消費者(42%)因為擔心電池會在駕駛途中耗盡而決定不購買電動車。在德國,這一擔憂則更為普遍,甚至影響了69%的消費者(來源:Consors Finanz Automobile Barometer 2019)。換句話說,汽車製造商能夠以更小尺寸的電池實現同等的續航里程,降低電池這一電動車最為昂貴的零部件成本,從而降低汽車的價格。

博世集團董事會成員Harald Kröger 先生認為,碳化矽半導體將改變電動車行業。原因在於碳化矽的應用還能進一步節省車輛的潛在成本:晶片熱損耗的大大降低以及能在更高的工作溫度下運作,意味著汽車製造商能夠節省在車輛動力總成系統元件冷卻上所耗費的高昂成本。這對電動車的車身重量和生產成本均會產生積極影響。

因此,在這一領域擁有超過50年經驗和獨特優勢的博世最新研發了新型碳化矽(SiC)微晶片,未來將在自制功率電子器件中使用碳化矽晶片。

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