碳化硅功率電子器件將助力電動汽車的快充研發(fā)

（文章來源：意法半導(dǎo)體）

橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域的全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體被雷諾 － 日產(chǎn) － 三菱聯(lián)盟指定為高能效碳化硅（SiC）技術(shù)合作伙伴，為聯(lián)盟即將推出的新一代電動汽車的先進(jìn)車載充電器（OBC）提供功率電子器件。

雷諾 － 日產(chǎn) － 三菱聯(lián)盟計(jì)劃利用新的SiC功率技術(shù)研制更高效、更緊湊的高功率車載充電器，通過縮短充電時間和提高續(xù)航里程，進(jìn)一步提高電動汽車的吸引力。作為雷諾 － 日產(chǎn) － 三菱聯(lián)盟的先進(jìn)SiC技術(shù)合作伙伴，意法半導(dǎo)體將提供設(shè)計(jì)集成支持，幫助聯(lián)盟最大限度提升車載充電器的性能和可靠性。

意法半導(dǎo)體還將為雷諾 － 日產(chǎn) － 三菱聯(lián)盟提供充電器相關(guān)組件，包括標(biāo)準(zhǔn)硅器件。含有意法半導(dǎo)體碳化硅的車載充電器計(jì)劃于2021年投入量產(chǎn)。

“作為零排放電動汽車的先驅(qū)和全球領(lǐng)導(dǎo)者，我們的目標(biāo)仍然是成為全球主流大眾市場和經(jīng)濟(jì)型電動汽車第一大供應(yīng)商，” 聯(lián)盟電動和混動系統(tǒng)設(shè)計(jì)副總裁Philippe Schulz表示，“通過在OBC中使用ST的SiC技術(shù)實(shí)現(xiàn)小尺寸、輕重量和高能效，再加上電池效率的提高，我們將能夠縮短充電時間，延長電動汽車的續(xù)航里程，從而加快電動汽車的應(yīng)用普及。”

意法半導(dǎo)體市場營銷、傳播及戰(zhàn)略發(fā)展總裁Marco Cassis表示：“SiC技術(shù)可以減少車輛對化石燃料的依賴度，提高能源的使用效率，有助于世界環(huán)保。 ST已成功開發(fā)出SiC制造工藝并建立了符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的商用SiC產(chǎn)品組合（包含汽車級產(chǎn)品）。在長期合作的基礎(chǔ)上，我們正在與雷諾 － 日產(chǎn) － 三菱聯(lián)盟合作，實(shí)現(xiàn)SiC給電動汽車帶來的諸多優(yōu)勢。此外，該合作項(xiàng)目還將提供性能優(yōu)越且價(jià)格合理的高性能SiC芯片和系統(tǒng)，通過提高規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益以確保取得成功。”

在缺少家用充電系統(tǒng)或超級充電樁時，電動汽車需要使用車載充電器來處理標(biāo)準(zhǔn)路邊充電問題。充電時間取決于車載充電器的額定功率，今天，電動汽車車載充電器額定功率在3kW到9kW之間。

作為世界領(lǐng)先的電動汽車品牌，雷諾 － 日產(chǎn) － 三菱聯(lián)盟已經(jīng)為Renault Zoe車型開發(fā)出一個22kW的車載充電器，可以在大約一小時內(nèi)充滿電?，F(xiàn)在，通過升級車載充電器，利用意法半導(dǎo)體的SiC功率半導(dǎo)體（MOSFET和整流二極管）的卓越能效和小尺寸，雷諾 － 日產(chǎn) － 三菱聯(lián)盟可以進(jìn)一步降低充電器的尺寸、重量和成本，同時提高充電能效，使未來的車型對用戶更有吸引力，更環(huán)保。新的緊湊的高功率車載充電器使設(shè)計(jì)人員能夠更自由地設(shè)計(jì)車輛外觀，優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)、重量分配和車輛駕駛性能。

SiC是一種經(jīng)過驗(yàn)證的功率半導(dǎo)體技術(shù)，可用于研制高能效的功率開關(guān)（MOSFET）和整流器（二極管），產(chǎn)品可靠性經(jīng)過試驗(yàn)論證，有可信的測試數(shù)據(jù)。從工程技術(shù)角度看，SiC屬于寬禁帶（WBG）半導(dǎo)體材料的一種，與傳統(tǒng)硅基材料相比，碳化硅的開關(guān)頻率和工作溫度更高，尺寸形狀因子更小，這些優(yōu)勢使芯片設(shè)計(jì)人員能夠更好地控制器件特性，更好地平衡重要參數(shù)，例如：物理尺寸、MOSFET導(dǎo)通電阻、二極管正向電壓（VF），以及電容和柵極電荷等因素（影響開通／關(guān)斷或反向恢復(fù)時間，以及開關(guān)耗散功率）。與傳統(tǒng)硅相比，寬禁帶半導(dǎo)體在單位面積內(nèi)可以承受更高的輸入電壓，這使得輕量部件非常的耐用且高能效。

除了車載充電器等汽車用途外，意法半導(dǎo)體的SiC MOSFET和整流管還廣泛用于可再生能源領(lǐng)域的功率調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換、工業(yè)自動化、高壓直流配電、數(shù)據(jù)中心電源等其他設(shè)備，以及能效最重要的智能照明系統(tǒng)。