比利時(shí)蒙-圣吉貝爾和中國深圳 – 2022年06月20日 – 提供基于碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)的耐高溫、長壽命的高效、緊湊電機(jī)驅(qū)動(dòng)和智能功率模塊解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商CISSOID S. A.(CISSOID)，和中國先進(jìn)電動(dòng)汽車動(dòng)力總成制造商 - 深圳市依思普林科技有限公司(依思普林)今日共同宣布：雙方已達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，將共同開展研發(fā)項(xiàng)目，使碳化硅功率器件的優(yōu)良性能在電動(dòng)汽車動(dòng)力總成領(lǐng)域得以充分發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的全面優(yōu)化和深度集成。

電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成(包括電機(jī)、電控和變速箱)已走向三合一，但目前的整合僅僅是在結(jié)構(gòu)上的堆疊，尚屬于弱整合。根本原因之一在于不同部位有不同的溫度控制需求，例如，電機(jī)的一般長期工作耐受溫度可達(dá)150℃左右(特殊高溫電機(jī)可達(dá)更高額定工作溫度)，而電控箱的一般長期工作耐受溫度可達(dá)70-85℃左右，這即是目前普通體硅器件能夠保證長期可靠工作的溫度范圍。然而，隨著先天耐高溫的碳化硅功率器件的普及，未來在電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)上，動(dòng)力總成的全面優(yōu)化和深度整合是必然的趨勢(shì)，因?yàn)?，這樣可能使體積減少約三分之一，重量減少約三分之一，內(nèi)耗減少約三分之一，并有可能使總成本壓縮2至4倍。

依思普林作為中國提供電動(dòng)汽車先進(jìn)動(dòng)力總成解決方案的領(lǐng)先公司，尤其是在功率模塊封裝的設(shè)計(jì)和制造等方面擁有出色的技術(shù)專長。CISSOID公司來自比利時(shí)，是高溫半導(dǎo)體解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，專為極端溫度與惡劣環(huán)境下的電源管理、功率轉(zhuǎn)換與信號(hào)調(diào)節(jié)提供標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品與定制解決方案。此次兩家公司開展合作將有助于發(fā)揮雙方的優(yōu)勢(shì)，為中國的電動(dòng)汽車領(lǐng)域提供先進(jìn)的、全面優(yōu)化的、深度集成的動(dòng)力總成產(chǎn)品和解決方案。

“我們非常榮幸與依思普林公司開展深入合作，并已在我們的耐高溫三相SiC智能功率模塊(IPM)產(chǎn)品中采用了其具專利的DWC3封裝設(shè)計(jì)”，CISSOID首席技術(shù)官Pierre Delette先生表示，“我們的技術(shù)評(píng)估表明，依思普林的新型DWC3封裝設(shè)計(jì)在許多方面超越了傳統(tǒng)的HPD封裝，尤其是更加精巧，便于高密度緊湊安裝。我們將進(jìn)一步合作共同開發(fā)更高功率密度的方案，以助力電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的全面優(yōu)化和深度整合?！?

“我們一直在致力于動(dòng)力總成的優(yōu)化和集成，以追求最小重量、最小體積、最高效率、及最低成本”，依思普林公司總經(jīng)理張杰夫先生表示，“Cissoid公司的卓越高溫半導(dǎo)體技術(shù)為電動(dòng)汽車動(dòng)力總成更進(jìn)一步的全面優(yōu)化和深度整合奠定了基礎(chǔ)，可使電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成更加緊湊，液冷系統(tǒng)更加簡單化;甚至在某些中低功率車型上，可完全放棄水冷，而采用結(jié)構(gòu)大為簡化的風(fēng)冷。動(dòng)力總成的高度集成和冷卻系統(tǒng)的簡化將不僅使電動(dòng)車的成本大大降低，且為電動(dòng)汽車的整體設(shè)計(jì)擴(kuò)展了空間。”

Yole Development的市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告表明，自硅基功率半導(dǎo)體器件誕生以來，應(yīng)用的需求一直推動(dòng)著結(jié)溫的升高，目前已達(dá)到150℃。第三代寬禁帶半導(dǎo)體器件(如SiC)的出現(xiàn)且已日趨成熟并全面商業(yè)化普及，其獨(dú)特的耐高溫性能正在加速推動(dòng)結(jié)溫從目前的150℃邁向175℃，未來將進(jìn)軍200℃。借助于SiC的獨(dú)特耐高溫特性和低開關(guān)損耗優(yōu)勢(shì)，這一結(jié)溫不斷提升的趨勢(shì)將大大改變電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)格局。這一設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變反映在電動(dòng)汽車領(lǐng)域中，即是不斷追求動(dòng)力總成的全面優(yōu)化和深度集成的趨勢(shì)。

自2014年以來，美國能源部在DoE2025和USDRIVE項(xiàng)目序列中資助了一系列寬禁帶半導(dǎo)體(WBG)的基礎(chǔ)材料、器件設(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)的探索性研究，其中USDRIVE對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)類應(yīng)用(ETDS)提出了極高的功率密度指標(biāo)，要求到2025年功率驅(qū)動(dòng)總成部分(含電機(jī)和牽引驅(qū)動(dòng)器)要達(dá)到33kW/L ,是2020年已有實(shí)現(xiàn)方式的8倍(4kW/L);同時(shí)，要求成本下降到6USD/kW，從而實(shí)現(xiàn)與內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力的可比性。

基于SiC器件的耐高溫特性，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)和德國弗勞恩霍夫IISB研究所等機(jī)構(gòu)，不約而同地把電力牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)離散化，并融合到了電機(jī)的軸端或筒體上，實(shí)現(xiàn)了深度集成的機(jī)電一體化，從而顯著地縮小了電力驅(qū)動(dòng)總成的體積和重量，提高了功率密度。集成度的增加也要求零部件都要耐受150℃或以上的高溫。

根據(jù)英國研究公司LMC Automotive的數(shù)據(jù)和其它相關(guān)研究，2021年全球電動(dòng)車產(chǎn)量為399萬輛。其中，中國排名第一，占總數(shù)的57.4%。有別于傳統(tǒng)燃油車，電動(dòng)汽車已越來越類似于其它消費(fèi)類電子產(chǎn)品，技術(shù)更新的速度非?？臁Ｎ覀兿嘈?，兩家公司開展深度合作將有助于發(fā)揮雙方的優(yōu)勢(shì)，為中國的電動(dòng)汽車領(lǐng)域提供先進(jìn)的動(dòng)力總成產(chǎn)品和解決方案。