丰田开发出高效率功率半导体 混合动力车油耗降低10％

丰田汽车公司（以下简称“丰田”）与电装公司（以下称“电装”）和丰田中央研究院公司（以下统称“丰田中央研究所”）合作，开发了一种使用新型材料SiC的功率半导体。这种SiC功率半导体有望用于控制混合动力汽车（HEV）等电机驱动力的功率控制单元（PCU），并将于明年在公共道路上开始驾驶实验。

未来的目标是与目前的硅功率半导体相比，将HEV的燃料消耗减少10%，将PCU的体积减少1/5。

PCU在HEV和其他车辆的电能利用中发挥着非常重要的作用，例如通过在行驶时向电机提供电池电力来控制车速，以及在减速时为电池充电。

另一方面，PCU约占HEV功率损失的1/4，其中大部分来自功率半导体，因此整个HEV车辆约20%的功率损失是由功率半导体引起的。因此，提高功率半导体的效率，即降低电流流动时的电阻，是降低燃料消耗的关键技术之一。自1997年第一代普锐斯上市以来，丰田一直在独立开发功率半导体，并致力于降低混合动力汽车的油耗。

SiC是一种比硅更有可能提高效率的半导体材料。自20世纪80年代以来，丰田研究所和电装公司在丰田集团进行基础研究，自2007年以来，丰田公司加入，共同开发实用技术。最近，丰田为混合动力汽车原型车配备了由三家公司联合开发的SiC功率半导体（二极管和晶体管）PCU，并在测试现场进行的驾驶测试中确认油耗可以降低5%*2以上。

此外，2013年12月，丰田还在其广莱工厂建造了一个开发SiC专用半导体的洁净室，该工厂开发和生产电子控制设备和半导体。

未来，丰田将进一步提高效率，努力将HEV的油耗降低10%。此外，SiC功率半导体具有当电流流动时低电阻和当电流接通或断开时低损耗的特性，使得即使使用高频也可以有效地流动电流。通过充分发挥这一性能，可以减少约占PCU体积40%的线圈和电容器的体积，未来的目标是将PCU的体积比目前减少1/5。

在降低HEV和其他电动汽车的油耗方面，丰田不仅提高了发动机和空气动力学性能，还将提高功率半导体的效率定位为一项重要技术。未来，为了尽快实现SiC功率半导体的实际应用，它将继续加大开发力度。丰田汽车公司（以下简称“丰田”）与电装公司（以下称“电装”）和丰田中央研究院公司（以下统称“丰田中央研究所”）合作，开发了一种使用新型材料SiC的功率半导体。这种SiC功率半导体有望用于控制混合动力汽车（HEV）等电机驱动力的功率控制单元（PCU），并将于明年在公共道路上开始驾驶实验。

未来的目标是与目前的硅功率半导体相比，将HEV的燃料消耗减少10%，将PCU的体积减少1/5。

PCU在HEV和其他车辆的电能利用中发挥着非常重要的作用，例如通过在行驶时向电机提供电池电力来控制车速，以及在减速时为电池充电。

另一方面，PCU约占HEV功率损失的1/4，其中大部分来自功率半导体，因此整个HEV车辆约20%的功率损失是由功率半导体引起的。因此，提高功率半导体的效率，即降低电流流动时的电阻，是降低燃料消耗的关键技术之一。自1997年第一代普锐斯上市以来，丰田一直在独立开发功率半导体，并致力于降低混合动力汽车的油耗。

SiC是一种比硅更有可能提高效率的半导体材料。自20世纪80年代以来，丰田研究所和电装公司在丰田集团进行基础研究，自2007年以来，丰田公司加入，共同开发实用技术。最近，丰田为混合动力汽车原型车配备了由三家公司联合开发的SiC功率半导体（二极管和晶体管）PCU，并在测试现场进行的驾驶测试中确认油耗可以降低5%*2以上。

此外，2013年12月，丰田还在其广莱工厂建造了一个开发SiC专用半导体的洁净室，该工厂开发和生产电子控制设备和半导体。

未来，丰田将进一步提高效率，努力将HEV的油耗降低10%。此外，SiC功率半导体具有当电流流动时低电阻和当电流接通或断开时低损耗的特性，使得即使使用高频也可以有效地流动电流。通过充分发挥这一性能，可以减少约占PCU体积40%的线圈和电容器的体积，未来的目标是将PCU的体积比目前减少1/5。

在降低HEV和其他电动汽车的油耗方面，丰田不仅提高了发动机和空气动力学性能，还将提高功率半导体的效率定位为一项重要技术。未来，为了尽快实现SiC功率半导体的实际应用，它将继续加大开发力度。

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