三月底,在祖國(guó)大陸的大部分地方還是乍暖還寒的時(shí)候,海南已經(jīng)稍顯悶熱了,但這并不能阻擋賽車(chē)愛(ài)好者齊聚三亞。因?yàn)?018-2019賽季ABB國(guó)際汽車(chē)聯(lián)電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽將會(huì)在這里隆重上演。但與傳統(tǒng)的F1比賽不一樣,這里的跑道少了汽車(chē)的轟鳴聲,因?yàn)閰⑴c這系列比賽的都是電動(dòng)車(chē)。
據(jù)大賽官方資料介紹,ABB國(guó)際汽聯(lián)電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽是國(guó)際汽聯(lián)旗下首個(gè)也是唯一一個(gè)全電動(dòng)單座賽車(chē)錦標(biāo)賽,它不僅是一項(xiàng)極具突破性的國(guó)際頂級(jí)競(jìng)技體育項(xiàng)目,同時(shí)又肩負(fù)引領(lǐng)未來(lái)移動(dòng)出行的發(fā)展方向,有效地提升民眾對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)注與熱情的重任。
而回歸到比賽本身,這些車(chē)隊(duì)為了提升電動(dòng)車(chē)的續(xù)航和電機(jī)的效率,嘗試了各種方式,但文圖瑞車(chē)隊(duì)的工程師們?cè)诎雽?dǎo)體廠商-羅姆的支持下,找到了開(kāi)啟電動(dòng)車(chē)神奇盒子的鑰匙——碳化硅(SiC)。
該車(chē)隊(duì)的CTO在接受半導(dǎo)體行業(yè)觀察等媒體采訪的時(shí)候提到,他們?cè)谄滟愜?chē)上采用了羅姆的SiC之后,就將逆變器的尺寸變小了。因?yàn)橘愂聦?duì)賽車(chē)和車(chē)手的總重量有限制,這個(gè)改變就讓他們有更多的空間去做其他設(shè)計(jì),進(jìn)一步提升賽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)力。
他進(jìn)一步指出,因?yàn)镾iC器件本身的效率的提升,可以有更高的切換開(kāi)關(guān)頻率,所以既能優(yōu)化逆變器本身的效率,也可以?xún)?yōu)化電機(jī)的效率。,這樣就讓他們?cè)诒荣愔懈袃?yōu)勢(shì)。
再者,因?yàn)檫@些比賽在全球各地多地舉辦,當(dāng)中會(huì)涉及一些極高溫和低溫環(huán)境,但是使用了羅姆SiC器件的電動(dòng)車(chē)同樣能夠在這些場(chǎng)景正常工作。
從他的介紹中,我們可以看到他對(duì)SiC技術(shù)的高度認(rèn)可,但這些改變背后,是包括羅姆半導(dǎo)體工程師在內(nèi)的眾多工程師努力的成果。
作為硅材料的接班人,寬禁帶半導(dǎo)體材料碳化硅不但擁有擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì),還具有載流子飽和、漂移速度高和熱導(dǎo)率高等特點(diǎn),這就讓它用來(lái)制造各種耐高溫的高頻、高效大功率器件,并被應(yīng)用到包括逆變器和電動(dòng)車(chē)等多種場(chǎng)景中。這種巨大的市場(chǎng)潛力就吸引了眾多廠商投身其中,羅姆半導(dǎo)體則是當(dāng)中一個(gè)走在比較前的廠商。
據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察了解,羅姆早在2000年就開(kāi)始了相關(guān)的研發(fā),公司也打造了涵蓋SiC器件、晶圓及鑄件生產(chǎn)制造各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)部垂直整合型生產(chǎn)體制,并在2010率先研發(fā)成功了SiC MOSFET。據(jù)透露,現(xiàn)在全球也已經(jīng)有超過(guò)20個(gè)汽車(chē)客戶(hù)使用了羅姆的SiC產(chǎn)品,他們也推出了包括SiC SBD、SiC MOSFET和全SiC模組在內(nèi),覆蓋650到1700V的多系列多款SiC產(chǎn)品,多年的研究投入更是讓他們成長(zhǎng)為全球領(lǐng)先的SiC器件供應(yīng)商。SiC市場(chǎng)也在羅姆半導(dǎo)體等廠商的推動(dòng)下,進(jìn)入了大爆發(fā)的前夜。
根據(jù)國(guó)際知名分析機(jī)構(gòu)Yole預(yù)測(cè),在電動(dòng)汽車(chē)等應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下,SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模到2023年將增長(zhǎng)至14億美元,在2017~2023年期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)更是達(dá)到29%。但羅姆方面則表示,因?yàn)楦鞔缶A廠在設(shè)備投資上面的判斷相對(duì)保守,這就形成了難以獲取SiC晶圓,格也始終居高不下的狀況。為了改變這個(gè)現(xiàn)狀,就必須突破現(xiàn)有的技術(shù)瓶頸,以短時(shí)間內(nèi)形成高品質(zhì)的薄膜。
為了迎接SiC時(shí)代的來(lái)臨,羅姆除了基于其引以為傲的一條龍生產(chǎn)體制,致力于晶圓的大口徑化以及使用最新設(shè)備帶來(lái)生產(chǎn)效率的提高,降低成本外。在先于全球?qū)肓⒋绲奶蓟璁a(chǎn)線之后,羅姆甚至計(jì)劃提前導(dǎo)入八英寸SiC產(chǎn)線,進(jìn)一步降低SiC的價(jià)格。同時(shí),他們還計(jì)劃在2025年之前,在SiC領(lǐng)域投資600億日元,將其SiC的產(chǎn)量較之2017年提升16倍,以滿足多樣化的SiC需求。
在羅姆SiC的支持下,文圖瑞車(chē)隊(duì)車(chē)手愛(ài)德華多·莫塔拉在今年三月于香港舉辦的第五賽季的Formula E(國(guó)際汽聯(lián)電動(dòng)方程式比賽)第五賽段中榮登冠軍寶座。除了羅姆外,其他歐美中各大廠商也都在努力,我們似乎已經(jīng)看到了一個(gè)SiC時(shí)代的到來(lái)。
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