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)的最新技術齊聚一堂，獲得了汽車行業(yè)技術人員的密切關注。此次展會上，［1］低燃耗、［2］小型輕量化、［3］削減成本、［4］自動駕駛、［5］新材料、［6］新接合技術、［7］新開發(fā)工具這七個領域都涌現(xiàn)出了值得關注的技術。本文分三篇，結合圖片向大家介紹這些新技術。（《日經(jīng)制造》人與車科技展采訪組）

低燃耗：豐田的SiC功率半導體，欲將燃效提高10％

在本次展會上，參觀者絡繹不絕、最受關注的當屬豐田展出的碳化硅（SiC）功率半導體。功率半導體是動力控制單元（PCU）的核心部件，PCU的作用是控制混合動力車（HEV）等的驅動馬達的電流。采用SiC制作功率半導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功率半導體，分別是控制電流開關的晶體管和控制電流單向流動（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)。豐田汽車在公司內設置了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)的目標是替代目前的Si（硅）功率半導體，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半導體的PCU投入實用。對于成本問題，豐田的解說員表示，“SiC功率半導體的成本雖高，但我們更重視能降低燃耗的優(yōu)點，所以采用，希望在其他地方削減成本”。

低燃耗：三菱電機展出業(yè)內最小的EV驅動系統(tǒng)，采用SiC功率半導體

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

SiC功率半導體除了能降低損失以外，還有助于實現(xiàn)逆變器的小型化，因為與Si功率半導體相比，采用SiC功率半導體能夠縮小電路內電容器和線圈的體積。Si晶體管在關閉后無法立即斷電，在一段時間內會持續(xù)通電（尾電流），但SiC晶體管不存在尾電流。因為沒有尾電流，所以與Si相比，SiC晶體管能夠實現(xiàn)約10倍的高頻驅動（高速開關）。實現(xiàn)高頻驅動后就可以減少一個周期的開關存儲的電量，也就能減小電容器的大小。

業(yè)界最小的EV驅動系統(tǒng)。

逆變器嵌入馬達的機殼內部，實現(xiàn)了一體化。這樣不僅簡化了布線和接線，還使馬達與逆變器的冷卻器合二為一，從而簡化了水冷配管。

使用SiC功率半導體使逆變器小型化，并安裝在馬達機殼內實現(xiàn)一體化。

三菱電機的目標是2023年使這種驅動系統(tǒng)投入實用。希望通過SiC功率半導體普及產(chǎn)生的量產(chǎn)效應，再加上小型化與一體化，逐步壓縮成本。