【MFC金属板材成形】近日，科技部国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项，由中车时代电动汽车股份有限公司牵头研制的“宽禁带半导体电机控制器开发和产业化”项目取得了阶段性成果。项目中的车用碳化硅(SiC)电动控制器已完成基于自主模块的工程样机开发，填补了国内空白。什么是SiC电动控制器?
SiC(碳化硅)由于较宽的能带隙，拥有较高的击穿电场和较低的本征载流子浓度，这都使得器件能在高电压、高温下工作。这就是“宽禁带半导体”，SiC还由于有较高的饱和迁移速度和较低的介电系数，使得SiC器件具有好的高频特性。作为一种新型的宽禁带半导体材料，碳化硅因其出色的物理及电特性，越来越受到产业界的广泛关注。
车用SiC电动控制器主要应用于新能源汽车，可将车载电池包的直流电能转换为交流电能，驱动电机，推动车辆前进，是车上重要的能量转换装置。相比于传统产品，新一代SiC(碳化硅)电动控制器具有效率高、开关速度快等特点，可极大减少驱动系统噪音，有效降低车辆损耗，提升电池续航能力。
在2019世界新能源汽车大会上，中车电动重磅展示了基于以上项目的车用SiC电机控制器、车用自主1200V SiC 芯片及模块、车用高温大电流SiC MOSFET双面银芯片技术等最新科技成果。
作为科技部“十三五”新能源汽车专项标志性成果的首次亮相，该技术成果得到了国家高度重视，国家科学技术部部长王志刚、国家工信部副部长辛国斌、全国政协副主席中国科协主席万钢、清华大学教授中国科学院院士欧阳明高等国家领导及行业专家亲临中车电动展台进行参观指导。其中一位专家称：“这个项目很不容易啊，从基础研究、关键零部件到整车取得了一系列的创新成果。”
那么，如此重磅的科技成果究竟是如何诞生的呢?
填补国内空白!
攻坚克难啃下“硬骨头”
2017年10月，基于SiC器件的“宽禁带半导体电机控制器开发和产业化”项目由公司牵头正式启动。
当时，国内并无如此大功率的SiC模块驱动方案，国际上也只有丰田公司实现了SiC电机控制器样机装车，但公开技术资料十分有限!
公司该项目负责人张博士感叹的回忆到：“当时，咱们的技术参考几乎为“零”!想要购买国外的原理评估样机，又因费用高昂且交期时间太久，无法满足项目进度要求。无技术参考，只能靠自己反复开发验证。”
“内外交困”之下，项目组不断开会进行探讨。当时，参会成员在会议室一讨论，就是一整天。经过无数次思想碰撞，以及上级领导对项目的整体把控。最终，项目组制定了“积极与高校合作、多种技术路线并行验证”的整体研发思路。
于是，公司迅速联合清华大学、华中科技大学同时开展三种以上的SiC驱动方案设计，以此提高效率并降低研发风险。研发室里常常灯火通明，项目组成员经常一干就是凌晨三四点，累了，就在椅子上打个盹……项目组成员王工回忆到：“研发工作虽然很辛苦，也很‘磨人’，但是我们感觉全身都是劲儿……”
突破技术瓶颈!
SiC控制器时代已到来
从开发到检测，到再开发……经过整整一年“不断试错，不断验证，2018年10月，SiC控制器原理样机研制正式完成，该技术成果打通了SiC控制器研制的整个流程，初步突破了技术瓶颈。
随着自主模块的顺利研发，2019年5月，基于自主模块的SiC控制器工程样机开发正式完成，且产品各项技术指标均能满足结项要求。
此次项目为行业首创，填补了国内空白。这项重磅技术成果也通过2019世界新能源汽车大会，与公众正式见面。根据此次大会发布的博鳌共识，力争到2035年全球新能源汽车市场份额达50%。而SiC控制器作为引领中国新能源汽车实现“弯道超车”的有力武器，无疑将为全球新能源汽车的发展贡献力量!
然而，这并非终点。下一步，中车电动将针对SiC控制器的可靠性、提升驱动系统效率，以及推广应用等问题开展新的攻关。根据当前研制经验可以判断，SiC控制器的高效能时代已经正式到来。
未来，项目组还将继续整合团队资源，以更加深入的攻关研发，打造出高效、可靠的SiC控制器产品，通过掌握完全自主的新能源汽车核心技术，为行业提供中车经验与标准。
