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什么样的IGBT能让马凯副总理都关注？

OFweek电子工程网讯：今年3月，中国国务院副总理马凯出访德国时，专程前往慕尼黑英飞凌总部，就两国在电动汽车、智能制造等领域进行战略合作的议题与英飞凌方面进行了深入沟通。英飞凌科技(中国)有限公司中国区汽车电子业务负责人及高级总监徐辉说，访问期间，马凯副总理尤其关注英飞凌的IGBT技术，希望英飞凌能够利用自身优势，帮助中国企业实现跨越式发展。 作为全球功率半导体市场排名第一、全球汽车电子市场排名第二的厂商，英飞凌是目前唯一一家可提供从低压12V、48V、弱混、中混、强混、插电式到纯电动汽车所有电压区间汽车级功率半导体及模块的供应商。如何帮助中国新能源车企实现弯道超车？英飞凌对中国新能源汽车市场发展有何建议？借 英飞凌高校日 活动举办之际，徐辉接受了本刊的采访。 IGBT那么多，如何做到脱颖而出？ 众所周知，高功率密度、高压、大电流IGBT功率模块是逆变器里最核心的部件，它的功率密度越高，电力驱动系统的设计则越紧凑，在相同体积下就能发挥更大功率。资料显示，英飞凌HybridPACKTM系列功率模块在650V高压下可提供200A、400A、600A和800A的交流有效电流，功率密度比竞争对手高出30%到40%，而构成IGBT的沟槽和场截止(trench+field-stop)单元厚度只有40 m，从而大幅降低开关损耗，并将导通阻抗降低25%。独有的300毫米IGBT晶圆产量则是6英寸的4倍。 另一方面，由于所有的功率转换都由IGBT执行，所以器件本身没有更多的空间来散热，也不能通过增加风扇等其他方式散热，这就要求IGBT本身有很好的散热功能。英飞凌通过创新的冷却技术Pinfin，在器件上面增加了独特的针尖式设计，从而得到了更多的散热面积。此外，随着开关频率的提高，高效、快速、高温能力强、可靠性高，高压能达2500V的SiC功率半导体器件将会是更优的选择，可进一步提高逆变器的效率。 三大研究项目将使电动汽车轻便1/5，成本降低1/4 众所周知，动力总成系统电气化令每辆汽车的半导体元件成本大幅增加。Strategy Analytics提供的数据显示，2015年纯电动汽车的半导体元件成本将达到673美元，相比标准汽车297美元的成本高出约2.3倍。但得益于英飞凌75颗半导体元件，包括单片机 AUDO特性、IGBT功率模块HybridPACK 2、EiceDRIVER产品、CoolMOS高压MOSFET等，宝马纯电动车i3和i8就实现了经济高效的电力传动。其他元件，例如安全气囊控制装置、LED照明模块、转向锁定、挡风玻璃雨刷和座椅安全带卷筒等，也都来自英飞凌。 日前，由英飞凌引领开展的，总投资约6700万欧元的三个研究项目(3Ccar、OSEM-EV和SilverStream)正在欧洲如火如荼的展开。据称，三大项目将使下一代电动汽车的电气系统比原来紧凑和轻便约1/5，续航距离更远，同时成本降低大约1/4。其中，集成式复杂度控制组件(3Ccar)项目旨在进一步增强汽车系统的可靠性，以满足日益复杂的汽车的需求；电动汽车优化和系统化能源管理(OSEM-EV)项目的开展，将使电动汽车的续航里程得到增长。该项目的12位合作伙伴将集中研究智能热管理，其中包括电气驱动装置的冷却系统、电池寿命和高效能源再生；SilverStream项目则旨在开发价格较低的紧凑型电动汽车。 新能源车将是中国汽车产业实现弯道超车的最好机会 徐辉认为，中国企业在传统内燃机方面超过外商是很难的，但中国目前在电机、电控、电池的生产制造和设计能力都和国际持平，新能源车将是中国实现弯道超车，或者至少有自主研发能力的最好体现。 以比亚迪(002594,股吧)和奔驰合资的 腾势 电动车为例。由于比亚迪最核心的技术来自电池制造，因此他们希望能用更强大的电池实现更长的续航里程，而这就需要具备更高电压的IGBT模块。徐辉说，英飞凌专门为比亚迪定制了一款1200V IGBT产品，用以支持腾势的投产。 比亚迪的垂直整合能力是本土车厂里做得最好的，所以他们也是亚太地区唯一一家由英飞凌提供晶圆，而由自己生产模块的厂商，我们在这方面提供了非常强大的支持。 新能源汽车在中国推广的难点是什么？ 相比混动汽车，纯电动和插电式汽车由于在中国市场得到了有可能是 全球最强有力的政府补贴 ，导致它们的价格已经接近，甚至低于传统汽车，这对消费者来说绝对是个福音。但 中国市场更大的挑战来自于充电桩体系的建设与支持，因为这左右着消费者的信心。 徐辉强调说， 充电桩建设一定要有统一标准，这是中国政府必须要推进的一件事情，否则各自为政，很难让充电桩实现最低成本，自然也难以普及。 此外，充电桩是否能够以最大效率给不同电压的车型充电，也是一个问题。 汽车无线充电，靠不靠谱？ 对于汽车来讲，无线充电更加复杂，因为必须要考虑无线充电设备的铺设，以及当前只有30%-40%的充电效率。徐辉表示尽管她个人很看好无线充电的发展前景，但当前更稳妥的方式依然是有线充电，等电动汽车普及到一定程度之后，才能再去规划和投资汽车无线充电。 电动汽车的智能化和传统汽车的智能化有什么差别？ 从基本原理来讲，除了把传统的发动机变成电池、电机、电控外，其他系统都一样，只是需要多做一些EMC方面的工作，以保证智能系统和电气系统之间不会相互干扰。 智能化和电动化其实是相互促进的。如果智能化走在前面，电动化也会随之更快地发展，反之亦然。例如有了电池，空调和娱乐系统就都可以用电池来供电，不再需要发动机来驱动，而且这些电气化的基础设施可以让控制器功能的集成度更高。所以英飞凌认为电动化是推动智能化前行的重要力量，会让智能化更简单。为什么乐视、小米这样的厂商也声称要做电动车，因为电动车加智能化是他们最简单的选择。

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