SiC二極管逆變器投入應(yīng)用，讓燃料電池車更輕

　　日產(chǎn)汽車開發(fā)出了采用SiC二極管的汽車逆變器。日產(chǎn)已經(jīng)把該逆變器配備在該公司的燃料電池車“X-TRAIL FCV”上，并開始行駛實(shí)驗(yàn)。通過把二極管材料由原來的Si變更為SiC，今后有望實(shí)現(xiàn)逆變器的小型輕量化、提高可靠性。對(duì)于電動(dòng)汽車而言，逆變器的大小一直是布局的制約因素之一。

　　SiC元件作為具有優(yōu)異特性的新一代功率半導(dǎo)體備受矚目。SiC的絕緣破壞電場(chǎng)比Si大1位數(shù)左右，理論上SiC導(dǎo)通電阻可比Si減小2位數(shù)以上。原因是導(dǎo)通電阻與絕緣破壞電場(chǎng)3次方成反比。導(dǎo)通電阻小，因此可減小使用電源電路時(shí)的耗電量。另外，SiC的導(dǎo)熱率比Si高、散熱性好，因此有望縮小冷卻裝置。著眼于這些特性，多家廠商和研究機(jī)構(gòu)正在積極進(jìn)行研究開發(fā)。日產(chǎn)汽車已經(jīng)和羅姆聯(lián)合開發(fā)出SiC二極管。

　　此次，日產(chǎn)汽車除利用SiC外，還采用名為“異質(zhì)結(jié)二極管”的構(gòu)造，提高電力效率的同時(shí)，大幅改善了可靠性和耐熱性。這樣，與使用Si二極管時(shí)相比，二極管所占面積減小了70％，逆變器電路能源效率也提高了20％。芯片尺寸為5mm見方。由于能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化冷卻裝置，逆變器的體積和重量可減小15～20％。

　　此次開發(fā)的SiC二極管除配備在燃料電池車上外，還將應(yīng)用到該公司正在開發(fā)的電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車上。今后，逆變器使用的晶體管也將使用SiC元件，目的是進(jìn)一步縮小逆變器。