新寬能隙功率半導體技術 超吸睛
工研院挺進亞洲最大電子展,在日本國際電子製造關聯展(NEPCON JAPAN)發表車用碳化矽(SiC)功率模組,搶攻國際高功率電力電子市場,受到眾多車輛零件商、車廠製造商洽談合作,在在顯示臺灣車載半導體從元件設計到驗證能力深受國際肯定。
工研院這次以電動車驅動及充電方案、功率氮化鎵(GaN)、功率氧化鎵(Ga2O3)與400kW大電力直流變壓器4大專區,展示超過10項新一代寬能隙功率半導體前瞻技術,吸引逾8萬人次參觀。
工研院電子所所長張世杰指出,電動車是淨零運輸主流,為符合低碳永續趨勢又要兼具續航力,並能在高壓、高溫下穩定運行,具備更高功率密度的寬能隙化合物半導體(Wide-bandgap Semiconductor,WBG)材料之一的碳化矽(SiC),成為目前電動車技術深受關注的元件材料。
碳化矽功率模組 與台達共創開發
工研院長期投入化合物功率半導體發展,提供完整且高轉換效率的車載碳化矽技術解決方案,涵蓋碳化矽功率元件與模組化、馬達驅動、車載充電與充電樁等電動車核心技術。

本次展出與台達共同開發碳化矽功率模組,具備提升電動車動力效能、延長續航能力、加速充電設備發展的最新車載半導體技術,期盼接軌國際市場趨勢,打入歐美日汽車產業關鍵客戶,實現經濟與環境效益雙贏。
通過可靠度測試 攻國際車用市場
1200V/660A T2系列碳化矽功率模組採碳化矽功率半導體製程,主要用在牽引變頻器(Traction Inverter),加強散熱效果、降低耗能,同時提高系統功率密度,有效降低變頻器產品的體積與重量,延長電動車續航里程,並提升車輛加速與動力輸出。
目前,這系列碳化矽功率模組已通過可靠度測試,由工研院支援模組優化設計與驗證,推升臺灣碳化矽功率模組進軍國際車用市場契機。此外現場也展示台達為充電樁開發的碳化矽C1系列模組,展現臺廠技術發展能量及積極進入車廠供應鏈的決心與實力。
整合直流變壓器 轉換損失省30%
在400kW大電力直流變壓器展區,展出工研院與美國阿肯色大學(UA)合作開發的3.3kV碳化矽功率模組整合到400kW直流變壓器。此變壓器經系統效能驗證,證實與直流電壓1800V、電流375A、操作溫度150℃相同條件下,模組切換損失比商用模組節省30%,系統效率可達98%以上效能,推升未來再生能源及儲能等超高電壓電力轉換系統應用升級。

工研院表示,將持續致力下世代功率元件設計開發,本次展出利用先進製程產出的氮化鎵、氧化鎵等功率元件,已有不少國內外車用零組件廠商聯繫與洽詢,面對新時代的機會與挑戰,將持續聚焦市場新價值、新需求,用技術研發推進產經與社會永續發展,與國內外夥伴深化合作,加速技術商業化與應用推廣,為電動車與半導體產業注入更多動能。
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