中國粉體網(wǎng)訊 日前,,2017中國電動汽車百人會論壇在釣魚臺國賓館舉行。會上,,基于自主芯片電動汽車功率半導體器件的開發(fā)和系統(tǒng)集成,。中國工程院院士丁榮軍進行了主題演講。
中國工程院院士 丁榮軍
一,、汽車功率半導體器件的發(fā)展趨勢
功率半導體器件最早都是由晶閘管后來變成GTO到MOSFET,,到現(xiàn)在用得比較多的IGBT器件。IGBT器件跟傳統(tǒng)的器件相比,,主要是驅動比較簡單,,同時損耗比較小,比較適合用于牽引傳動包括電機控制器等,。IGBT器件包括原來講的功率半導體器件,,都被譽為傳統(tǒng)系統(tǒng),在高鐵里一樣,,把它稱之為“心臟”,。它主要起到能量傳輸和能量的點的轉換,是電機控制系統(tǒng)的CPU,。
目前電動汽車器件大概占到控制器總成本的30%左右,,目前在國內市場上用的電機控制器芯片基本由外國公司提供。
就控制器技術發(fā)展來說,,第一階段是單個模塊,,到第二階段有些定制,現(xiàn)在慢慢進入第三階段,,采用雙面冷卻集成,,發(fā)展到最后不管是旋轉電池、吸熱用電池,,還是未來冷補電池,,可能會把控制器和電機集成到一起去。
現(xiàn)在IGBT發(fā)展到第二階段中間這一塊,,第三階段雙面結合的正在研究過程中,,發(fā)展很快即將會推出。
目前,,國際上面絕大部分公司汽車用的IGBT器件都是定制的,,國內基本采用比較標準的封裝形式,。下一步估計碳化硅由于它有很多的優(yōu)越性將會被用到汽車上面,現(xiàn)在由于它量不是很大,,再加上成本還是很高,,目前在汽車上面應用還是有點困難,。
二,、株洲所這幾年關于器件開發(fā)做的工作
株洲所1959年成立,長期從事電驅動系統(tǒng),,口號是“把高鐵的技術應用到電動汽車上面來”,。最核心的是1964年開始研究的晶閘管,到2008年收購英國Dynex之后,,進入IGBT,。到2014年開始建8英寸線,2015年建成,,現(xiàn)在已經(jīng)從650伏到6500伏,,全系列IGBT將進入市場,并且在去年已經(jīng)批量出口到印度,。
下一代正在開發(fā)的碳化硅,,正在建設生產線,預計今年6,、7月份這條生產線會建成,。并且現(xiàn)在碳化硅采用IGBT和碳化硅二極管反變量二極管混合型, 1500伏的器械已經(jīng)在地鐵上得到批量應用,。
三,、下一步發(fā)展規(guī)劃
關于IGBT在現(xiàn)在鋁工業(yè)基礎上,下一步第一通過溝槽柵精細技術提高功率技術,;第二采用同功率損耗,,降低控制器的重量;第三通過開發(fā)智能節(jié)能芯片,,對整個系統(tǒng)是一個健康管理,。下一步過渡到碳化硅上面去。
目前產品規(guī)劃,,今年開始將推出IGBT功率組件這個產品,,到2020年,希望碳化硅的功率模塊會推向市場,。