在2014年5月21～23日舉辦的“人與車科技展2014”上，為了在激烈的全球競爭中取勝而開發(fā)的最新技術(shù)齊聚一堂，獲得了汽車行業(yè)技術(shù)人員的密切關(guān)注。此次展會(huì)上，［1］低燃耗、［2］小型輕量化、［3］削減成本、［4］自動(dòng)駕駛、［5］新材料、［6］新接合技術(shù)、［7］新開發(fā)工具這七個(gè)領(lǐng)域都涌現(xiàn)出了值得關(guān)注的技術(shù)。本文分三篇，結(jié)合圖片向大家介紹這些新技術(shù)。（《日經(jīng)制造》人與車科技展采訪組）

低燃耗：豐田的SiC功率半導(dǎo)體，欲將燃效提高10％

在本次展會(huì)上，參觀者絡(luò)繹不絕、最受關(guān)注的當(dāng)屬豐田展出的碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體。功率半導(dǎo)體是動(dòng)力控制單元（PCU）的核心部件，PCU的作用是控制混合動(dòng)力車（HEV）等的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電流。采用SiC制作功率半導(dǎo)體可以降低電力損耗，大大縮小PCU的體積并大幅提高燃效。豐田共制作了兩種SiC功率半導(dǎo)體，分別是控制電流開關(guān)的晶體管和控制電流單向流動(dòng)（整流）的二極管。

左為晶體管，右為二極管。在豐田汽車自己的生產(chǎn)線上制造。

SiC功率半導(dǎo)體由豐田汽車、電裝、豐田中央研究所合作開發(fā)。豐田汽車在公司內(nèi)設(shè)置了SiC專用的清潔車間。除了晶圓是從外部彩后而來，其他基本都由豐田完成。

使用SiC功率半導(dǎo)體可保持相同性能，使PCU的體積縮小到1/5左右。

開發(fā)的目標(biāo)是替代目前的Si（硅）功率半導(dǎo)體，使燃效提高10％，并且使PCU的體積縮小到原來的1/5。力爭在2020年左右，使配備SiC半導(dǎo)體的PCU投入實(shí)用。對(duì)于成本問題，豐田的解說員表示，“SiC功率半導(dǎo)體的成本雖高，但我們更重視能降低燃耗的優(yōu)點(diǎn)，所以采用，希望在其他地方削減成本”。

低燃耗：三菱電機(jī)展出業(yè)內(nèi)最小的EV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用SiC功率半導(dǎo)體

三菱電機(jī)開發(fā)出了采用SiC功率半導(dǎo)體、從而縮小了體積的純電動(dòng)汽車（EV）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)“EV Motor Drive System”。逆變器的功率模塊采用了SiC功率半導(dǎo)體。與使用Si功率半導(dǎo)體的現(xiàn)有系統(tǒng)相比，體積縮小了一半。

SiC功率半導(dǎo)體除了能降低損失以外，還有助于實(shí)現(xiàn)逆變器的小型化，因?yàn)榕cSi功率半導(dǎo)體相比，采用SiC功率半導(dǎo)體能夠縮小電路內(nèi)電容器和線圈的體積。Si晶體管在關(guān)閉后無法立即斷電，在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)持續(xù)通電（尾電流），但SiC晶體管不存在尾電流。因?yàn)闆]有尾電流，所以與Si相比，SiC晶體管能夠?qū)崿F(xiàn)約10倍的高頻驅(qū)動(dòng)（高速開關(guān)）。實(shí)現(xiàn)高頻驅(qū)動(dòng)后就可以減少一個(gè)周期的開關(guān)存儲(chǔ)的電量，也就能減小電容器的大小。

業(yè)界最小的EV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

逆變器嵌入馬達(dá)的機(jī)殼內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了一體化。這樣不僅簡化了布線和接線，還使馬達(dá)與逆變器的冷卻器合二為一，從而簡化了水冷配管。

使用SiC功率半導(dǎo)體使逆變器小型化，并安裝在馬達(dá)機(jī)殼內(nèi)實(shí)現(xiàn)一體化。

三菱電機(jī)的目標(biāo)是2023年使這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)投入實(shí)用。希望通過SiC功率半導(dǎo)體普及產(chǎn)生的量產(chǎn)效應(yīng)，再加上小型化與一體化，逐步壓縮成本。