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購(gòu)置稅優(yōu)惠 經(jīng)銷(xiāo)商報(bào)價(jià) 車(chē)主點(diǎn)評(píng)(2條)

近年來(lái)，隨著油價(jià)飆升和國(guó)家對(duì)整車(chē)油耗水平的規(guī)定日益嚴(yán)格，混合動(dòng)力汽車(chē)蓬勃發(fā)展，因其優(yōu)異的燃油經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的環(huán)保性能被業(yè)界視為新能源汽車(chē)的發(fā)展方向之一。在混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程中，各大汽車(chē)廠商不斷對(duì)電池、整車(chē)重量、控制策略等方面進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，進(jìn)一步降低其油耗。近日，豐田汽車(chē)公司與電裝股份有限公司、豐田中央研究院有限公司合作，開(kāi)發(fā)了一種采用SiC材料的新型動(dòng)力控制芯片，為降低混合動(dòng)力汽車(chē)的油耗提供了一條新途徑。

這款SiC功率半導(dǎo)體芯片有望用于混合動(dòng)力汽車(chē)的功率控制單元，并于明年開(kāi)始在公共道路上進(jìn)行駕駛實(shí)驗(yàn)。未來(lái)的目標(biāo)是，與目前的硅功率半導(dǎo)體芯片相比，混合動(dòng)力汽車(chē)的油耗再降低10%，PCU的體積再降低五分之一。更低的油耗意味著更長(zhǎng)的續(xù)航里程，這對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)來(lái)說(shuō)非常重要。

為什么一款新材料的功率控制芯片讓開(kāi)發(fā)者有如此遠(yuǎn)大的目標(biāo)？知道車(chē)輛油耗降低10%不是一個(gè)小數(shù)目。僅僅靠換材料真的能完成這么艱巨的任務(wù)嗎？要解決這個(gè)問(wèn)題，我們必須從PCU開(kāi)始。

●什么是PCU？

PCU在混合動(dòng)力汽車(chē)的電能利用中起著非常重要的作用，比如在行駛時(shí)通過(guò)電源控制車(chē)速，在減速時(shí)給電池充電。說(shuō)白了，它的功能類(lèi)似于我們通常在家用電腦中使用的CPU，整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)完全由它“調(diào)度”，它會(huì)告訴動(dòng)力系統(tǒng)什么時(shí)候該做什么。

此外，PCU約占混合動(dòng)力汽車(chē)功率損耗的四分之一，大部分來(lái)自功率半導(dǎo)體，因此整個(gè)混合動(dòng)力汽車(chē)約20%的功率損耗是由功率半導(dǎo)體引起的。因此，提高功率半導(dǎo)體的效率，即降低電流流動(dòng)時(shí)的電阻，是降低油耗的關(guān)鍵技術(shù)之一。自1997年第一代普銳斯（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）上市以來(lái)，豐田一直在進(jìn)行功率半導(dǎo)體的自主開(kāi)發(fā)，致力于降低混合動(dòng)力汽車(chē)的油耗。結(jié)果就是我們文章的主角SiC功率半導(dǎo)體功率控制芯片。

SiC功率半導(dǎo)體功率控制芯片的應(yīng)用效果

SiC是硅和碳的化合物，在性能上比傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料硅更有可能提高導(dǎo)電效率。豐田從20世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）80年代開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行相關(guān)研究，2021年開(kāi)發(fā)出實(shí)用技術(shù)。近日，豐田汽車(chē)公司為PCU混動(dòng)車(chē)試駕車(chē)配備了SiC功率半導(dǎo)體芯片，并在被稱(chēng)為全球最嚴(yán)苛的JC08燃油模式下對(duì)車(chē)輛的燃油進(jìn)行了測(cè)試。最后，在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的駕駛實(shí)驗(yàn)證實(shí)，搭載SiC功率半導(dǎo)體芯片PCU的混合動(dòng)力汽車(chē)油耗可降低5%以上。

提示:

JC08是日本于2021年10月提出并于2021年10月全面實(shí)施的油耗測(cè)試車(chē)型，被譽(yù)為全球最嚴(yán)苛的燃油車(chē)型。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，主要是因?yàn)闇y(cè)試中模擬的測(cè)試環(huán)境更接近實(shí)際駕駛環(huán)境，測(cè)試結(jié)果更接近用戶(hù)使用的實(shí)際油耗。該油耗結(jié)果通常高于其他測(cè)試油耗標(biāo)準(zhǔn)。原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)槲覀冮_(kāi)車(chē)并不總是順暢。所以這個(gè)測(cè)試環(huán)境下的油耗結(jié)果更有說(shuō)服力。

此外，2021年12月，豐田汽車(chē)公司還在日本廣瀨工廠建設(shè)了一個(gè)開(kāi)發(fā)SiC專(zhuān)用半導(dǎo)體的潔凈室，該工廠開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電子控制器件和半導(dǎo)體，并努力將混合動(dòng)力汽車(chē)的油耗降低10%。

除了上述省油的優(yōu)點(diǎn)外，SiC功率半導(dǎo)體還具有電流流動(dòng)時(shí)電阻大、電流通斷時(shí)損耗小的特點(diǎn)，即使使用高頻也能使電流高效流動(dòng)。通過(guò)充分發(fā)揮這一性能，可以減少約占PCU體積40%的線圈和電容的體積，其未來(lái)的目標(biāo)是將PCU的體積比目前減少五分之一。體積縮小、重量減輕，客觀上順應(yīng)了當(dāng)今電子產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢(shì)。比如早期的“老大哥”到如今的智能手機(jī)；從老式筆記本電腦到今天的超極本都是如此。這種變化對(duì)降低能耗也有一定的作用。

編輯摘要:

目前，各大汽車(chē)廠商都在嘗試通過(guò)不同的方法來(lái)降低混合動(dòng)力汽車(chē)的油耗，提高續(xù)航里程。豐田通過(guò)提高功率半導(dǎo)體的效率來(lái)降低混合動(dòng)力汽車(chē)油耗的做法，無(wú)疑為人們提供了一條新的道路。然而，設(shè)計(jì)的最終目的是應(yīng)用它，造福公眾。能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)還有待觀察。不過(guò)，無(wú)論能不能達(dá)到降消費(fèi)10%的預(yù)期，對(duì)于很多汽車(chē)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，降消費(fèi)1%是一件好事。畢竟誰(shuí)不想花更少的錢(qián)走得更遠(yuǎn)呢？