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網(wǎng)易汽車6月30日?qǐng)?bào)道

當(dāng)前，能源、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域正在進(jìn)行深刻變革，受此影響，汽車產(chǎn)業(yè)不斷向“低碳化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化”發(fā)展，新能源汽車與智能網(wǎng)聯(lián)汽車將相互支撐協(xié)同發(fā)展。

【資料圖】

6月28日-30日，“2023國(guó)際新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新生態(tài)大會(huì)”在浙江瑞安舉行。大會(huì)圍繞新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)、科技創(chuàng)新成果、汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新發(fā)展與生態(tài)體系建設(shè)等方面深度探討汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革，重塑汽車核心供應(yīng)鏈新格局，引領(lǐng)全球汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

會(huì)上，中國(guó)工程院院士、中國(guó)中車首席科學(xué)家 丁榮軍發(fā)表了主題演講，他表示，從芯片關(guān)鍵技術(shù)這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，最近幾年，汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)促進(jìn)是非?？斓?，反過(guò)來(lái)，因?yàn)樾酒募夹g(shù)快速成熟對(duì)整個(gè)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也起到了很大的促進(jìn)作用?！拔艺J(rèn)為在未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，硅和碳化硅的兩種企業(yè)將并存，碳化硅的未來(lái)會(huì)不會(huì)被金剛（參數(shù)丨圖片）石、氮化鉀替代也是很難說(shuō)?！?/p>

以下為嘉賓演講實(shí)錄：

各位同行，大家上午好！很高興今天有這個(gè)機(jī)會(huì)在這里跟大家一起交流我這個(gè)團(tuán)隊(duì)就在新能源汽車功率半導(dǎo)體和相關(guān)技術(shù)方面所開展的工作跟大家作一個(gè)匯報(bào)和交流，我主要想講三個(gè)部分的內(nèi)容，第一個(gè)是電驅(qū)動(dòng)需求的角度，因?yàn)楦崩硎麻L(zhǎng)說(shuō)了，我們自己的電動(dòng)汽車快速發(fā)展市場(chǎng)占有率越來(lái)越大。從技術(shù)路線角度來(lái)說(shuō)，大家知道有純電和混動(dòng)這兩種并行，當(dāng)然隨著電池技術(shù)的快速發(fā)展，未來(lái)以純電動(dòng)為主，有的地方混合動(dòng)力還有特定場(chǎng)合的應(yīng)用。

從滲透率的角度，我們國(guó)家現(xiàn)在新能源，汽車之間發(fā)展確實(shí)很快，你看去年我們整個(gè)的新能源汽車的滲透率達(dá)到25%，現(xiàn)在超過(guò)全球的平均水平，對(duì)于整個(gè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)最近幾年，特別是去年開始進(jìn)入到爆發(fā)期，在這種背景需求下，對(duì)于新能源汽車跟傳統(tǒng)汽車相比，整個(gè)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)非常關(guān)鍵系統(tǒng)，在這種背景下，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求越來(lái)越高，高壓化，集成化，分布式，輕量化，從整車到電驅(qū)動(dòng)分別對(duì)我們的體積、功率密度提出了很高的要求。從高壓化的角度來(lái)說(shuō)，過(guò)去大家都知道我們現(xiàn)在新能源車的整個(gè)電壓在400V左右，現(xiàn)在達(dá)到800V，有的希望提高到1200V，從系統(tǒng)角度來(lái)說(shuō)，確實(shí)沒(méi)有問(wèn)題，這里面更多屬于安全性問(wèn)題。

集成化的角度，最早的時(shí)候都是風(fēng)力系統(tǒng)，后來(lái)變成三合一，現(xiàn)在提出多合一，甚至六合一，希望把整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)，包括DC/DC都放在一起，我覺得計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，這些即將成為現(xiàn)實(shí)，并且很快面向市場(chǎng)化階段。整車的功率器件的性能要求越來(lái)越高，功率器件作為整個(gè)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)里面最核心的關(guān)鍵器件，他的技術(shù)水平的提升對(duì)整個(gè)系統(tǒng)未來(lái)技術(shù)水平的發(fā)展起到很關(guān)鍵的作用。

應(yīng)該說(shuō)，現(xiàn)代電動(dòng)汽車從我搞功率半導(dǎo)體的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，我認(rèn)為汽車對(duì)功率半導(dǎo)體的要求是最高的，（PPT如圖）從整個(gè)性能和要求來(lái)說(shuō)，更關(guān)鍵的是他要求整個(gè)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)未來(lái)有一個(gè)很高的功率密度，很高的開關(guān)頻率，很高的可靠性，加上未來(lái)電壓很高，但是還有兩個(gè)很低的低損耗，特別是低成本，對(duì)整個(gè)汽車的研究來(lái)說(shuō)提出了很高的難度。大家知道所有的器械功率半導(dǎo)體器作為一種電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)里面的一個(gè)核心器件，他不斷地要去權(quán)衡這里面的利弊。我老跟他們舉個(gè)例子說(shuō)，聾子的話，他眼睛一定是很好的，那么瞎子他的耳朵有點(diǎn)很好的，但是反過(guò)來(lái)說(shuō)作為一個(gè)器件，我如果如何去把這三者之間矛盾協(xié)調(diào)到一個(gè)最佳，讓它滿足汽車需求，這就是我們整個(gè)從技術(shù)這個(gè)角度要做的。所以對(duì)于硅企業(yè)來(lái)說(shuō)，1982年美國(guó)公司GE提出IGBT芯片到現(xiàn)在40年的時(shí)間經(jīng)歷了7代，現(xiàn)在為了適應(yīng)汽車的要求，他開始向精細(xì)溝槽、超薄、鎳導(dǎo)、高氣溫這些方向的發(fā)展。精細(xì)溝槽實(shí)際上也是為了適合汽車的開高開關(guān)頻率，時(shí)間關(guān)系我就不細(xì)講了。

另外一個(gè)就是為了降低打通損耗，超薄技術(shù)讓硅片，我們現(xiàn)在汽車使用的硅片批量化大概在75個(gè)微米，也就是說(shuō)，這么薄的東西，希望越薄越好，越弱了，它整個(gè)損耗越低，對(duì)整個(gè)電驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)性能化更佳。另外，鎳導(dǎo)從使用的角度來(lái)說(shuō)，未來(lái)希望集成度更高，把反面類二極管直接做到芯片里面去，對(duì)用戶整個(gè)使用方面來(lái)說(shuō)更加方便。

另外是高結(jié)溫，因?yàn)楣β拾雽?dǎo)體硅，我們搞傳動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候是125度，最近幾年通過(guò)我們的努力，批量推廣達(dá)到175度，有望在今年年底我們把結(jié)溫達(dá)到200度，跟現(xiàn)在的碳化硅的功率半導(dǎo)體器件結(jié)溫差不多，讓整個(gè)半導(dǎo)體體積更小，可靠性更高。

對(duì)于碳化硅，最近幾年大家不斷做碳化硅，對(duì)碳化硅的器件多說(shuō)幾句，為什么在高檔車上推廣，因?yàn)樘蓟璧钠骷壳暗某杀颈容^高，高的原因有兩個(gè)原因，第一，它中間有一個(gè)工藝，叫做擴(kuò)散，擴(kuò)散過(guò)程，硅片可以100片，碳化硅只能5片，硅片100片進(jìn)去有95片左右是有效的，碳化硅現(xiàn)在為止基本為5片進(jìn)去，大概只有2-3片是有效的，出來(lái)以后是好的，它的成品率很低，所以這影響了碳化硅器件未來(lái)批量化過(guò)程，盡管大家在這方面一直在努力，但是市場(chǎng)化推廣起來(lái)對(duì)汽車來(lái)說(shuō)又是有影響，從整個(gè)結(jié)構(gòu)角度來(lái)說(shuō)，盡管器件從產(chǎn)業(yè)化成本角度還說(shuō)存在問(wèn)題，但是從未來(lái)整個(gè)技術(shù)發(fā)展角度，大家一直在做，寄希望于未來(lái)能夠?yàn)槠囆袠I(yè)做一點(diǎn)貢獻(xiàn)。另外大尺寸，現(xiàn)在使用14寸和6英寸，未來(lái)能不能通過(guò)8把英寸做大以后降低成本，另外一個(gè)就是薄片技術(shù)是為了降低損耗。另外還有一個(gè)是高質(zhì)量的柵氧技術(shù)，這是碳化硅所特有的一個(gè)技術(shù)需求，這一塊大家也是在做，希望未來(lái)打通，電阻能夠降低。

小結(jié)一下，從芯片關(guān)鍵技術(shù)這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，最近幾年不斷發(fā)展，我是認(rèn)為汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)促進(jìn)是非常快的，但是反過(guò)來(lái)，因?yàn)樾酒募夹g(shù)快速成熟對(duì)整個(gè)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)起到很大的促進(jìn)作用。但是未來(lái)硅和碳化硅，我個(gè)人認(rèn)為在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)兩種企業(yè)并存，碳化硅的未來(lái)會(huì)不會(huì)被金剛石、氮化鉀替代也是很難說(shuō)。

除了芯片技術(shù)以外，實(shí)際上面對(duì)于整個(gè)車外界的車國(guó)際的模塊封裝其實(shí)還是很關(guān)鍵的。其實(shí)過(guò)去我們開始搞芯片的人都對(duì)本身芯片這個(gè)研究得很透，后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)正在應(yīng)用中間影響產(chǎn)品質(zhì)量的話，封裝技術(shù)是很關(guān)鍵的。

那么在封裝這個(gè)角度，我們希望是高密密度高可靠性，高性價(jià)比，那么針對(duì)三高，我們?cè)谶@里面就在封裝這個(gè)領(lǐng)域又做了很多的工作，第一是熱管理，芯片的工作溫度有多高有多低，大家搞這個(gè)系統(tǒng)希望在工作的時(shí)候盡可能它的溫度變化不要太大，比如說(shuō)，你整個(gè)系統(tǒng)是120度，或者是130度都可以，甚至140度都可以，千萬(wàn)不要在80和150度波動(dòng)太大，這樣對(duì)芯片的壽命影響非常大。另外是從均流角度怎么降低線路的電感，讓整個(gè)均流技術(shù)達(dá)到最優(yōu)，使整個(gè)芯片的壽命和電驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)提升比較好。

另外是界面互聯(lián)，如果溫度變化太高，里面有焊錫，焊點(diǎn)隨著溫度的變化發(fā)生變動(dòng)，影響到整個(gè)芯片的壽命。另外就是緊湊化的集成技術(shù)，現(xiàn)代汽車使用的芯片和其他所有行業(yè)的芯片不一樣，汽車為了滿足自己的需求，是各種各樣結(jié)構(gòu)都有。（PPT如圖）我們提供芯片不同的封裝，為了滿足用戶的需求都能提供。

最后，我想要簡(jiǎn)單跟大家說(shuō)一下發(fā)展，根據(jù)摩爾定律，功率半導(dǎo)體器件發(fā)展越來(lái)越快，實(shí)際上面我一直認(rèn)為經(jīng)過(guò)這幾年慢慢發(fā)展速度會(huì)越來(lái)越慢，因?yàn)樗暮芏嗉夹g(shù)很多的性能可以是已經(jīng)發(fā)展到了極致，隨著材料技術(shù)的發(fā)展，我相信芯片技術(shù)得到進(jìn)一步的上升，因?yàn)橛行枨螅瑫?huì)促使人們不斷去做研究。未來(lái)汽車功率器件應(yīng)該向汽車高性能充電長(zhǎng)續(xù)航方向來(lái)做貢獻(xiàn)。因?yàn)檫@個(gè)是可能剛剛前面在一起，我們還在說(shuō)現(xiàn)在新能源車影響到發(fā)展的一個(gè)很大的原因，是充電時(shí)間太長(zhǎng)，如果電池哪一天發(fā)明一種材料，既有物理的化學(xué)性能，充電的物理性能就可以，放電的時(shí)候化學(xué)性能，未來(lái)新能源汽車發(fā)展很快，我相信人類一定能夠找到一種兼有物理和化學(xué)材料，來(lái)促進(jìn)新能源發(fā)展。

我的匯報(bào)就到這里，謝謝大家！

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