工研院发表车用驱动碳化矽功率模组
【记者戴欣怡/新竹报导】 2025/01/23

▲工研院二十二於日本国际电子制造关连展(NEPCON JAPAN)发表车用碳化矽(SiC)技术解决方案。左起∶工研院电光系统所管理师郑怡君、工研院电光系统所副组长曾育洁、工研院电光系统所副组长颜志泓、工研院电光系统所经理陈华茂。
工研院挺进亚洲最大国际电子展!工研院昨(二十二)日於日本国际电子制造关连展(NEPCON JAPAN)发表车用碳化矽(SiC)技术解决方案,并以「电动车驱动及充电方案」、「功率氮化镓(GaN)」、「功率氧化镓(Ga2O3)」以及「四百kW大电力直流变压器」四大专区,展示逾十项新一代宽能隙功率半导体前瞻技术成果,吸引逾八人次参观及众多车辆零件商、车厂制造商洽谈合作,显现台湾车载半导体的元件设计到验证能力深受国际肯定。

工研院电子与光电系统研究所所长张世杰表示,电动车是净零运输的主流,为了符合低碳永续趋势又要兼具续航力,且能在高压、高温下稳定运行,具备更高的功率密度的宽能隙化合物半导体(Wide-bandgap Semiconductor;WBG)材料之一碳化矽(SiC),成为目前电动车技术深受关注的元件材料。工研院长期投入化合物功率半导体的发展,提供完整且高转换效率的「车载碳化矽技术解决方案」,涵盖碳化矽功率元件与模组化、马达驱动、车载充电与充电桩等电动车核心技术,本次展出与台达共同开发的碳化矽功率模组,是具备提升电动车动力效能、延长续航能力、加速充电设备发展的最新车载半导体技术,期盼接轨国际市场趋势,打入欧美日汽车产业关键客户,实现经济与环境效益双赢。

「一千二百V/六百六十AT2系列碳化矽功率模组」采用碳化矽功率半导体制程,主要应用於牵引变频器(Traction Inverter),可加强散热效果并降低耗能,同时提高系统功率密度,有效降低变频器产品的体积与重量,延长电动车续航里程,并提升车辆加速与动力输出。目前「一千二百V/六百六十AT2系列碳化矽功率模组」已通过可靠度测试,亦由工研院支援模组优化设计及验证,推升台湾碳化矽功率模组进军国际车用市场契机。此外,现场亦展示台达为充电桩开发的碳化矽C1系列模组,展现台厂技术发展能量及积极进入车厂供应链的决心与实力。

在「四百kW大电力直流变压器」展区中,也展出工研院与美国阿肯色大学(University of Arkansas;UA)合作,透过工研院开发的三点三kV碳化矽功率模组整合於400kW直流变压器。此变压器进行系统效能的验证,证实同样於直流电压一千八百V、电流三七五A、操作温度一百五十℃的条件下,模组切换损失比商用模组节省百分三十,系统效率并可达到百分之九十八以上的效能,将推升未来再生能源及储能等超高电压的电力转换系统应用升级。

工研院致力下世代功率元件的设计开发,本次展出利用先进制程产出的「氮化镓」、「氧化镓」等功率元件,已有不少国内外车用零组件厂商联系与洽询。面对新时代的机会与挑战,工研院持续聚焦市场新价值、新需求,拟定《二○三五技术策略与蓝图》作为研发方向,并发展「智慧化致能技术」以促成智慧车辆应用领域,深化跨领域合作优势,用技术研发推进产业经济与社会永续发展,持续与国内外夥伴深化合作,加速技术商业化与应用推广,为电动车与半导体产业注入更多动能。