第三代半导体碳化硅器件：可让新能源车能耗降低50%

易车讯 日前，我们从相关渠道获悉，在第三代半导体碳化硅器件的帮助下，可以让当前的新能源车实现充电10分钟，行驶400公里，能耗降低50%的目标，目前中国电子科技集团旗下的多种规格碳化硅器件，已经在新能源车载充电装置上实现了批量应用。

根据中国电子科技集团专家的介绍，新能源汽车如果用传统的第一代半导体器件，充电时间需要半个小时以上，而采用了第三代半导体碳化硅器件以后，可以实现充电10分钟行驶400公里。

碳化硅器件是新能源汽车车载充电装置所需的关键元器件，2020年以前，这类器件完全依赖进口，而现在，中国电科的碳化硅器件，装车量已经达到100万台。

据悉，以碳化硅为代表的第三代半导体被称为“绿色”半导体，目前中国电科的第三代半导体器件实现了从研发到商用的转型，它的器件节能性是硅器件的4倍，可以使新能源汽车能耗降低50%，特高压电网损耗降低60%，轨道交通功率器件系统损耗降低20％以上。

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随着电动汽车市场的加速发展，汽车制造商需要更高电压（例如 800V）的驱动系统，以减少充电时间和电动汽车整体重量，这反过来意味着更长的行驶里程。 ST 第三代 STPOWER SiC MOSFET 专为满足高端汽车应用的要求而设计，包括 EV 牵引逆变器、车载充电器和 DC/DC 转换器充电（应用）要求在高温环境下具有高电压、高电流和高性能，开发高能效、高性能、具丰富保护功能的充电桩对于实现以尽可能短的充电时间续航更远的里程至关重要。常用的半导体器件有 IGBT、超结 MOSFET 和碳化硅（SiC）。安森美半导体为电动汽车 OBC 和直流充电桩提供完整的系统方案，包括通过 AEC 车规认证的超级结 MOSFET、IGBT、门极驱动器、碳化硅（SiC）器件、电压检测、控制产品乃至电源模块等，支持设计人员优化性能，加快开发周期。

【太平洋汽车网】新能源汽车的ptc是汽车上的直流ptc加热器，是一种陶瓷加热器，也是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度（居里温度）时，其电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高，用于汽车空调制热。

传统燃油汽车的暖风空调的热源来自于发动机散发的热量，但新能源电动车没有了可以散发大量热量的发动机，只能找外援。而这外援就是PTC和热泵。新能源汽车空调PTC制热与热泵制热的区别在于：其中PTC制热=制造热，热泵制热=搬运热。

PTC是PositiveTemperatureCoefficient（正温度系数）的缩写，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。既通过给热敏电阻通电，使得电阻发热来提高温度。PTC在极致情况下，也只能实现100%的能量转换。耗费1焦耳的能量，最多只能提供1焦耳的热量。我们日常生活中用到的电烫斗、卷发烫发器等，都是这个原理。但PTC制热最主要的问题就是耗电，继而影响电动汽车续航里程。以一个2KW的PTC为例，全功率工作一个小时要消耗掉2kWh电。如果按一辆车行驶百公里耗电15kWh计，2kWh就将损失13公里的续航里程。很多北方车主抱怨电动汽车续航里程缩水太多，部分原因就在于PTC制热耗电上。再加上冬天寒冷天气下，动力电池内的物质活性下降，放电效率不高，续航里程也会打折。而热泵技术则是把热量从一个地方搬到另外一个地方，比如在新能源汽车上，热泵制热就是把热量从从相对低温处（车外）搬到相对高温处（车内）。

1：冷凝器（放热），

2：节流阀（减压），

3：低温处（吸热），

4：压缩机（加压）热泵工作原理如下：在上图过程中，低沸点液体（比如空调里的氟利昂）经过节流阀减压之后蒸发，从较低温处（比如车外）吸热，然后经压缩机将蒸汽压缩，使温度升高，在经过冷凝器时放出吸收的热量而液化后，再回到节流阀处。如此循环工作能不断地把热量从温度较低的地方转移给温度较高（需要热量）的地方。热泵技术可以使用1焦耳的能量，从更冷地方移动大于1焦耳（甚至2焦耳）的能量，因此在耗电量上要大为节省。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）