豐田開發出高效率功率半導體 混合動力車油耗降低10％

豐田汽車公司（以下簡稱“豐田”）與電裝公司（以下稱“電裝”）和豐田中央研究院公司（以下統稱“豐田中央研究所”）合作，開發了一種使用新型材料SiC的功率半導體。這種SiC功率半導體有望用于控制混合動力汽車（HEV）等電機驅動力的功率控制單元（PCU），并將于明年在公共道路上開始駕駛實驗。

未來的目標是與目前的硅功率半導體相比，將HEV的燃料消耗減少10%，將PCU的體積減少1/5。

PCU在HEV和其他車輛的電能利用中發揮著非常重要的作用，例如通過在行駛時向電機提供電池電力來控制車速，以及在減速時為電池充電。

另一方面，PCU約占HEV功率損失的1/4，其中大部分來自功率半導體，因此整個HEV車輛約20%的功率損失是由功率半導體引起的。因此，提高功率半導體的效率，即降低電流流動時的電阻，是降低燃料消耗的關鍵技術之一。自1997年第一代普銳斯上市以來，豐田一直在獨立開發功率半導體，并致力于降低混合動力汽車的油耗。

SiC是一種比硅更有可能提高效率的半導體材料。自20世紀80年代以來，豐田研究所和電裝公司在豐田集團進行基礎研究，自2007年以來，豐田公司加入，共同開發實用技術。最近，豐田為混合動力汽車原型車配備了由三家公司聯合開發的SiC功率半導體（二極管和晶體管）PCU，并在測試現場進行的駕駛測試中確認油耗可以降低5%*2以上。

此外，2013年12月，豐田還在其廣萊工廠建造了一個開發SiC專用半導體的潔凈室，該工廠開發和生產電子控制設備和半導體。

未來，豐田將進一步提高效率，努力將HEV的油耗降低10%。此外，SiC功率半導體具有當電流流動時低電阻和當電流接通或斷開時低損耗的特性，使得即使使用高頻也可以有效地流動電流。通過充分發揮這一性能，可以減少約占PCU體積40%的線圈和電容器的體積，未來的目標是將PCU的體積比目前減少1/5。

在降低HEV和其他電動汽車的油耗方面，豐田不僅提高了發動機和空氣動力學性能，還將提高功率半導體的效率定位為一項重要技術。未來，為了盡快實現SiC功率半導體的實際應用，它將繼續加大開發力度。豐田汽車公司（以下簡稱“豐田”）與電裝公司（以下稱“電裝”）和豐田中央研究院公司（以下統稱“豐田中央研究所”）合作，開發了一種使用新型材料SiC的功率半導體。這種SiC功率半導體有望用于控制混合動力汽車（HEV）等電機驅動力的功率控制單元（PCU），并將于明年在公共道路上開始駕駛實驗。

未來的目標是與目前的硅功率半導體相比，將HEV的燃料消耗減少10%，將PCU的體積減少1/5。

PCU在HEV和其他車輛的電能利用中發揮著非常重要的作用，例如通過在行駛時向電機提供電池電力來控制車速，以及在減速時為電池充電。

另一方面，PCU約占HEV功率損失的1/4，其中大部分來自功率半導體，因此整個HEV車輛約20%的功率損失是由功率半導體引起的。因此，提高功率半導體的效率，即降低電流流動時的電阻，是降低燃料消耗的關鍵技術之一。自1997年第一代普銳斯上市以來，豐田一直在獨立開發功率半導體，并致力于降低混合動力汽車的油耗。

SiC是一種比硅更有可能提高效率的半導體材料。自20世紀80年代以來，豐田研究所和電裝公司在豐田集團進行基礎研究，自2007年以來，豐田公司加入，共同開發實用技術。最近，豐田為混合動力汽車原型車配備了由三家公司聯合開發的SiC功率半導體（二極管和晶體管）PCU，并在測試現場進行的駕駛測試中確認油耗可以降低5%*2以上。

此外，2013年12月，豐田還在其廣萊工廠建造了一個開發SiC專用半導體的潔凈室，該工廠開發和生產電子控制設備和半導體。

未來，豐田將進一步提高效率，努力將HEV的油耗降低10%。此外，SiC功率半導體具有當電流流動時低電阻和當電流接通或斷開時低損耗的特性，使得即使使用高頻也可以有效地流動電流。通過充分發揮這一性能，可以減少約占PCU體積40%的線圈和電容器的體積，未來的目標是將PCU的體積比目前減少1/5。

在降低HEV和其他電動汽車的油耗方面，豐田不僅提高了發動機和空氣動力學性能，還將提高功率半導體的效率定位為一項重要技術。未來，為了盡快實現SiC功率半導體的實際應用，它將繼續加大開發力度。

標簽：豐田世紀

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