使用電力驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛而不是化石燃料可以減少CO 2 的產(chǎn)生，有助于保持城市的空氣更健康、更清潔。環(huán)境優(yōu)勢(shì)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)相結(jié)合：與“傳統(tǒng)”汽車(chē)相比，電動(dòng)汽車(chē)（EV）降低了管理和維護(hù)成本，并且還可以獲得充電站購(gòu)買(mǎi)和安裝成本的稅收減免. 電動(dòng)汽車(chē) (EV) 在長(zhǎng)距離行駛時(shí)會(huì)出現(xiàn)電池電量耗盡的問(wèn)題，而 EV 的電池充電器不可用。

因此，長(zhǎng)途旅行必須精心規(guī)劃，以保證充電站的可用性，并且必須在日常旅行中建立充電時(shí)間。智能網(wǎng)絡(luò)和電池與車(chē)載電子設(shè)備密不可分，車(chē)載電子設(shè)備不僅限于管理充電和與電網(wǎng)的接口，還監(jiān)督涉及使用累積能量的所有功能。這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)是問(wèn)題非常復(fù)雜。但誰(shuí)住在這個(gè)世界里面，你怎么看？我們請(qǐng)羅姆半導(dǎo)體的電源系統(tǒng)總監(jiān) Aly Mashaly 帶領(lǐng)我們進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。

Maurizio：羅姆作為 Venturi Formula E 車(chē)隊(duì)的官方技術(shù)合作伙伴，為主逆變器提供 SiC 器件。電動(dòng)方程式中需要考慮哪些技術(shù)方面？

Aly Mashaly：作為文丘里電動(dòng)方程式車(chē)隊(duì)過(guò)去 3 年（從 2016 年第 3 賽季開(kāi)始）的官方技術(shù)合作伙伴，羅姆一直為電動(dòng)汽車(chē)的頂級(jí)賽車(chē)級(jí)別電動(dòng)方程式賽車(chē)提供 SiC 功率器件。對(duì)于傳統(tǒng)上使用硅 IGBT 的逆變器，ROHM 在第 3 季提供 SiC 肖特基勢(shì)壘二極管，然后在第 4 和第 5 季提供全 SiC 功率模塊，有助于提高逆變器效率，同時(shí)減小尺寸和重量。事實(shí)證明，這種合作伙伴關(guān)系成功展示了 SiC 功率器件的優(yōu)勢(shì)，文丘里電動(dòng)方程式車(chē)隊(duì)在香港（2019 年 3 月）的比賽中獲勝，并在墨西哥城和摩納哥的比賽中獲得第三名。第五賽季結(jié)束時(shí)（2019 年 7 月），與 VENTURI 電動(dòng)方程式車(chē)隊(duì)的三年合作協(xié)議已按原計(jì)劃到期。碳化硅作為功率轉(zhuǎn)換的基石在各種市場(chǎng)中的應(yīng)用正在加速，包括汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域。作為 SiC 技術(shù)的先驅(qū)和 2010 年第一家量產(chǎn) SiC MOSFET 的供應(yīng)商，羅姆在開(kāi)發(fā)尖端技術(shù)方面繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)。ROHM 的 SiC 產(chǎn)品已被世界各地的各種市場(chǎng)采用。羅姆希望通過(guò)提供世界上最先進(jìn)的碳化硅功率器件，重返世界頂級(jí)電動(dòng)車(chē)賽事Formula E。羅姆繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)開(kāi)發(fā)尖端技術(shù)。ROHM 的 SiC 產(chǎn)品已被世界各地的各種市場(chǎng)采用。羅姆希望通過(guò)提供世界上最先進(jìn)的碳化硅功率器件，重返世界頂級(jí)電動(dòng)車(chē)賽事Formula E。羅姆繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)開(kāi)發(fā)尖端技術(shù)。ROHM 的 SiC 產(chǎn)品已被世界各地的各種市場(chǎng)采用。羅姆希望通過(guò)提供世界上最先進(jìn)的碳化硅功率器件，重返世界頂級(jí)電動(dòng)車(chē)賽事Formula E。

電動(dòng)汽車(chē)正在推動(dòng)汽車(chē)運(yùn)輸?shù)闹卮笞兏铮诟鱾€(gè)技術(shù)方面都面臨著許多挑戰(zhàn)。羅姆在這個(gè)市場(chǎng)的參與度有多少？您認(rèn)為未來(lái)有哪些挑戰(zhàn)會(huì)影響這個(gè)市場(chǎng)，您計(jì)劃如何改進(jìn)您的產(chǎn)品套件以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？

電氣化是應(yīng)對(duì)全球環(huán)境挑戰(zhàn)以減少污染和應(yīng)對(duì)氣候變化的重要趨勢(shì)之一。近年來(lái)，要求電子元件兼具更高的效率和更小的尺寸。小型化是邁向未來(lái)移動(dòng)性的重要里程碑。羅姆多年來(lái)不斷為汽車(chē)市場(chǎng)提供各種產(chǎn)品。基于我們公司的使命，“質(zhì)量第一”，我們?cè)谫|(zhì)量、可靠性和穩(wěn)定的長(zhǎng)期供應(yīng)方面展示了優(yōu)勢(shì)。所有這些優(yōu)勢(shì)對(duì)我們的汽車(chē)客戶(hù)都非常重要。對(duì)于主逆變器、DC/DC 轉(zhuǎn)換器、車(chē)載充電器和電子壓縮機(jī) sin EV，羅姆還提供廣泛的產(chǎn)品組合。

能量收集或其他技術(shù)如何為電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)？

電源管理是重要的關(guān)鍵因素之一，不僅僅是在開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)時(shí)。羅姆認(rèn)為，碳化硅功率器件有助于提高汽車(chē)電源系統(tǒng)的效率。碳化硅功率器件的應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，用于車(chē)載充電器或快速非車(chē)載直流充電等快速充電系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是可以在短時(shí)間內(nèi)充電。未來(lái)，向主逆變器的擴(kuò)展一定是關(guān)鍵。如果逆變器采用碳化硅功率器件，汽車(chē)電源系統(tǒng)的效率將得到提高。這種發(fā)展將允許在相同電池容量下行駛更遠(yuǎn)的距離。相反，在行駛相同續(xù)航里程的情況下，可以通過(guò)擱置昂貴的電池更換來(lái)降低總成本。

您認(rèn)為未來(lái)哪些挑戰(zhàn)會(huì)影響 SiC 和 GaN 材料的電源設(shè)計(jì)？

在過(guò)去的幾年里，我們成功地贏(yíng)得了客戶(hù)對(duì) WBG 技術(shù)的信任。如今，市場(chǎng)上對(duì) SiC 技術(shù)的接受度很高，因此需求急劇擴(kuò)大。今天，科學(xué)界的討論不再是關(guān)于使用 SiC 是否有意義，而是更多關(guān)于如何為特定應(yīng)用實(shí)現(xiàn)封裝。我們非常了解我們作為 Sic 設(shè)備技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的角色。因此，我們正在努力擴(kuò)大我們的產(chǎn)能，提高SiC目標(biāo)的良率以降低成本。另一方面，我們正在與著名的功率模塊制造商密切合作以實(shí)現(xiàn)封裝，這將強(qiáng)調(diào) SiC 技術(shù)在功率應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。

圖 2：汽車(chē)級(jí) N 溝道 SiC 功率 MOSFET (SCT3160KLHR)

碳化硅具有許多硅所沒(méi)有的優(yōu)良特性。我們相信，利用 SiC 的獨(dú)特功能將使創(chuàng)造應(yīng)用成為可能，這是硅半導(dǎo)體無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。羅姆將在SiC功率器件中不斷提高晶圓質(zhì)量，改進(jìn)器件結(jié)構(gòu)，以期在未來(lái)進(jìn)一步提升器件性能。例如，我們計(jì)劃開(kāi)發(fā)可以通過(guò)降低導(dǎo)通電阻和高電壓產(chǎn)品來(lái)提高性能的產(chǎn)品，以追求 SiC 功率器件的更多可能性。然而，羅姆不僅提供碳化硅功率器件。作為綜合半導(dǎo)體制造商，我們還提供電源解決方案，擁有廣泛的產(chǎn)品陣容，例如驅(qū)動(dòng) IC、針對(duì)功率器件和無(wú)源元件（例如分流電阻器）進(jìn)行了優(yōu)化的柵極驅(qū)動(dòng)器。此外，我們?cè)跉W洲子公司德國(guó)建立了電源實(shí)驗(yàn)室，并擁有完整的支持系統(tǒng)來(lái)評(píng)估客戶(hù)的大功率應(yīng)用。

在GaN產(chǎn)品方面，我們與GaN Systems建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。Gan Systems 在功率 GaN 晶體管方面的行業(yè)領(lǐng)先能力，以及 ROHM 在半導(dǎo)體領(lǐng)域的全面足跡以及在電子元件設(shè)計(jì)和制造方面的大量資源，都可以在此次合作中得到充分利用。兩家公司已同意在 GaN Systems 的 GaNPX? 封裝和 ROHM 的傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體封裝中使用 GaN 半導(dǎo)體管芯共同開(kāi)發(fā)外形、適配和功能兼容的產(chǎn)品（圖 1 和圖 2）。

審核編輯 黃昊宇

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