新能源車向功率器件下戰書 考驗高電壓大功率性能

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根據strategy analytics公布的最新研究結果，英飛凌科技股份公司榮登當今世界頭號汽車電子芯片供應商寶座。劉魯偉自豪地表示，“世界上平均每輛汽車有25顆英飛凌的器件，平均1/3的發動機管理系統由英飛凌的單片機控制，在每一輛新車中從儀表盤顯示到發電機到后霧燈有超過1/2的負載由英飛凌的功率器件推動。”一系列數字證明英飛凌擁有一顆汽車之“芯”。

哥本哈根峰會進一步量化各國的節能目標，減少碳排放自然成為全球矚目的焦點。借助半導體技術可以提高能源的利用率，減少功率消耗，因此半導體科技的進步對于節能環保而言至關重要。

在低碳風潮下所想到的罪魁禍首就是滿街“吞云吐霧”的汽車，節能減排槍口首先就瞄準了汽車。一直以來，汽車電子就和“綠色”、“節能”這些詞聯系在一起，半導體和汽車產業掛鉤所發生的化學反應到底帶來多少環保效益呢？英飛凌科技有限公司汽車電子事業部總監劉魯偉指出，歐盟出臺二氧化碳排放限制標準時大部分車廠都認為是不可能完成的任務。歐盟的限制標準要求所有的車輛在2012年每公里二氧化碳排放量應低于 120 克/公里，而當時汽車的二氧化碳排放量在170～200克。但不要忘記半導體科技沒有腳本，在半導體行業一切皆有可能。如果整車大量采用半導體方案，通過ems控制發動機、pwm驅動空調系統等半導體方案替代傳統繼電器方式控制，劉魯偉斷言汽車廠商可以輕松達標。

被稱為“低碳世博”的上海世博會，園區內處處可見節能減排的身影：各場館身披太陽能外衣，園內采用氫能源車、超級電容車等清潔能源車輛實現零排放，燈光照明、裝飾大量采用led光源。引領科技潮流的世博順應了時代的發展，勾勒出一幅綠色節能的城市藍圖。
新能源車一直是汽車電子的熱門話題，毋庸置疑它更低碳，而且它直接帶領汽車跨入零排放行列。功率器件是新能源汽車中不可或缺的重要環節，和傳統汽車純依賴發動機驅動不同，混合動力汽車、電動車都離不開功率模塊的驅動，高電壓、大功率是新能源車對功率器件的挑戰。

“結合在工業和機車領域所積累的經驗，英飛凌具有開發滿足汽車級要求igbt的優勢。”劉魯偉指出，汽車用igbt模塊的要求特殊性在于汽車更為嚴苛的使用環境。首先，汽車必須抵御高溫、溫度的強烈變化，其次還要考慮行車中惡劣的路面所帶來的高強度震動問題。劉魯偉進一步強調功率模塊可靠性的重要性，“功率模塊的失效將為整車帶來嚴重故障，而因此引發的可靠性問題會給整車名譽帶來嚴酷的打擊。”近期鬧得沸沸揚揚的“豐田召回”事件就和汽車零部件的質量脫不了關系，小小部件的失效足以令幾十年辛苦經營的品牌瞬間倒地。

除了可靠性之外，汽車級igbt還面臨著單價的制約。“高可靠性是首要要求，但成本是未來大規模生產所必備的條件。”盡管全球1/3的igbt芯片來自于英飛凌，身為全球第一的igbt供應商坐擁量大的優勢，劉魯偉仍坦言igbt的單價壓力非常大，“和產量低、不惜成本投入的機車行業不同，汽車級igbt必須兼顧高可靠性和低價格。”英飛凌方面早在設計時就已經考慮到大規模生產，選擇性能和成本折中的材料來應對價格壓力。