8月13日，第十二届国际汽车变速器及驱动技术研讨会（TMC2020）在上海盛大开幕！为期2天的会议，近50场技术演讲、2场高层互动论坛，为来场听众呈现了行业最新热点技术及包容性的发展战略。在分论坛纯电驱动专题研讨会上，来场专家重点探讨了未来几年NEV电机控制器技术发展路线。

中国科学院电工研究所研究员宁圃奇先生

中国科学院电工研究所研究员宁圃奇先生应邀主持会议并发表了题为《车用SiC半导体功率模块探索》的主旨演讲。他表示：“由于我国各地新能源补贴持续性降低以及今年疫情的影响，给整个汽车产业带来了巨大的压力。无论是整车厂还是零部件厂商都在想办法降低成本，目前各国普遍采用的方式之一是提高各个部件的功率密度，并提高产品性能。”

作为电动汽车的三大核心单元之一，电机驱动系统的成本降低是世界性难题，目前发展比较有潜力的功率开关器件当属Si基IGBT和SiC基MOSFET，尚有巨大的发展空间，该方向研究对于改善电驱动系统效率、功率密度、成本和可靠性愈加重要。

宁圃奇介绍道：“电子元件材料发展分为三代，第一代以硅和锗为代表，上世纪80年代开始出现的Si IGBT器件正在被大规模运用在电动汽车中，目前比较成熟；第二代以磷化铟和砷化镓为代表；第三代是以SiC和GaN为代表的宽禁代半导体材料，其中SiC器件的耐压等级较高，目前更适用于车用电机驱动。”

Si IGBT方兴未艾，SiC MOSFET已扑面而来。根据相关企业和专业会议的信息，相比Si IGBT，基于SiC MOSFET的电机控制器的损耗可降低50%以上，NEDC平均效率可提高3%左右，体积可以减少40%-80%，而且因其具有低导通电阻、高频、高效、耐高压和耐高温等特性，最终可以带来整车系统成本的降低。

目前芯片成本依旧是制约SiC 功率器件应用发展的瓶颈，在会议的茶歇环节，宁圃奇先生在接受AI《汽车制造业》记者采访时表示：“SiC是由Si和C组成的化合物半导体材料，晶圆生长过程中容易存在缺陷，会导致芯片制造时成品率降低，并增加成本。另外，SiC基MOSFET芯片对于封装材料要求很高，需要高可靠性和高效散热，目前市场上新材料的成本较高。”

在此次的大会报告中，宁圃奇先生也详细介绍了其最新的研究成果——通过采用SiC模块高温封装技术、模块布局设计方法及电机驱动高密度集成（SiC模块、电容器、母排及散热器的一体化集成）及统一热管理技术，可将车用SiC电机驱动控制器功率密度提升2倍以上，损耗降低20%，最高入水口水温提升到85°C，达到电动汽车电机驱动系统技术的先进水平。

当然，SiC 功率器件目前仅应用在在一些较高端车上，特斯拉的model3率先采用了SiC 功率半导体，其他车厂会紧随其后，预计今年底会有多款基于SiC器件的新车型出现。对于未来的发展趋势，宁圃奇先生坚信SiC功率器件在车用电机驱动领域具有很大的发展潜力，当下要做好的是通过继续研究，将其成本降下来。