車用功率元件發展趨勢與應用
Power Electronics in Automotive Application
- 2018/11/08
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功率元件作為電動車中的關鍵零組件之一,其從材料選用到終端控制與馬達等電力驅動系統整合,攸關電動車整體性能表現。隨著世界各國政府節能減碳趨勢發展,汽車作為都市中二氧化碳排放主要來源之一,各國政府皆以鼓勵民眾購買電動車輛或是以強制手段要求車商生產減少碳排放量車款,進而帶動整個車用功率元件的發展及市場。觀察美、歐、日、中國等,皆以汽車作為發展功率元件主要應用領域之一。寬能隙材料如碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)因其本質上優異的電性及熱特性,使其使用在逆變器等終端應用上具顯著效能提升及體積縮減,而逐漸進入原有Si功率元件獨大市場,然其成本及可靠度仍為滲透市場主要關鍵。
【內容大綱】
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一、功率元件應用於電動車內的發展推動
- (一) 美、歐、日、中視功率元件為重要發展標的
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二、車用功率元件市場成長驅動力
- (一) 48V電壓系統輕度混合式電動車量產
- (二) 世界各國政府推廣電動車及充電站需求
- 三、功率元件於EV/HEV的應用
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四、功率元件於電動車輛應用發展趨勢
- (一) 寬能隙材料功率元件將逐漸滲透Si功率元件市場
- (二) 寬能隙功率元件於汽車應用發展技術藍圖與關鍵議題
- (三) IGBT及SiC車用功率元件領導廠商
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【簡報大綱】
- 圖1、美國2022「EV Everywhere Grand Challenge」技術目標
- 圖2、ECPE汽車及航太功率元件2015-2025技術發展藍圖
- 圖3、48V Mild HEV電力架構圖
- 圖4、功率模組於電動(混合)巴士/車市場規模
- 圖5、車用逆變器於HEV/EV市場規模
- 圖6、功率模組於HEV/EV應用範疇
- 表1、各型HEV/EV內功率元件應用、類型及功率
- 圖7、Toyota SiC功率模組逆變器
- 圖8、Rohm SiC功率模組逆變器發展
- 圖9、Tesla Model 3 SiC功率模組逆變器
- 表2、寬能隙材料於汽車應用領域技術藍圖
- 圖10、車用SiC & IGBT功率模組供應商