随着新能源汽车的普及应用，动力及续航各项性能备受行业及用户关心，以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体材料，凭卓越的性能吸引着世界零部件供应商和新能源汽车行业的注意。近日，区内企业北汽蓝谷新能源科技股份有限公司(以下简称“北汽新能源”)搭载第三代半导体SiC电机控制器的实车，在吐鲁番即将完成夏季高温试验，并在后续开展里程可靠性试验和冬季高寒可靠性试验，将SiC材料控制器在极端环境下的可靠性进一步的验证。

　　新能源汽车行业对汽车动力性的追求从未停止。而电机控制器作为控制新能源汽车核心动力的大脑，一直是业界关注的重点。新能源汽车的核心动力系统是电机控制器上由硅原料(Si)加工制作而成的IGBT半导体功率器件，但是由于材料限制，传统Si基功率器件在许多方面逐步逼近甚至已达到其材料的本征极限。SiC材料凭借较Si材料相比具有3倍的禁带场强、10倍的临界击穿场强、2倍的电子饱和漂移速率和3倍的热导率等优势，具有更高频、高效、耐高压、耐高温等特点。新能源汽车的选择从Si材料转变到SiC材料，主要目的就是通过改变控制器的控制方式、温度、体积、效率等参数，提升整个系统的效率指标，从而进行整车系统优化，达到续航里程的提升或相同里程下的成本优势。凭借对于性能的显著提升，众多巨头企业纷纷加入了SiC材料研发的战场。

据悉，北汽新能源是国内最早整车搭载SiC材料控制器并进行量产的企业之一。早在2018年，北汽新能源就开始了对SiC控制器的开发。通过全新一代主控芯片的应用、软件架构和代码执行效率的进一步优化，并基于SiC模块进行了包括驱动能力、短路保护在内的一系列驱动电路的深度优化设计，在2019年初即开发出了第一台完全自主开发的SiC电机控制器样机。目前，北汽新能源开发的SiC控制器开关频率已从最初的10kHz提升到25kHz，控制器功率达到220kW以上功率等级，在量产产品边界下，控制器达到了43kW/L以上的功率密度，最高效率从98.5%提升到99.2%，同时控制器具备多核运行、电源管理、主动短路、高压辅电等多种功能安全相关模块，为整车安全运行提供基础保障。

　　北汽新能源在整车技术上，仅搭载SiC控制器一项措施优化，整车NEDC(新欧洲驾驶周期测试标准)效率就提升3个百分点。就控制器频率的提升所带来更为关键的技术突破——电机转速的提升而言，北汽新能源已开发出2万转以上的高极对数永磁电机，正在紧锣密鼓地测试中，预计未来搭载完整超高频应用SiC控制系统的整车NEDC效率至少可提高5%，整车减重10%以上，从而实现经济收益提升，达到既提高了整车收益性、又提升了整车综合性能的应用目标。

（文章来源：北京商报）


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