第三代半导体:“虚拟生长”引发充电革命【澳门新葡新京官方网站】

为更好地总结“新能源汽车”重点专项“宽禁带半导体电机控制器开发和产业化”项目执行情况,推进项目任务顺利实施,项目牵头单位湖南中车时代电动汽车股份有限公司联合哈尔滨工业大学,于2019年1月8日在哈尔滨召开了“2018年度项目进展交流会”。专项总体专家组专家、项目及课题负责人、项目管理人员及相关财务人员等参加了会议。

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会上,各课题负责人围绕项目年度任务完成情况、创新性进展、人才培养和组织管理,以及下一步工作计划等进行了汇报。专家组在充分听取研究报告和交流研讨的基础上,对项目年度执行情况进行了评议,建议加强项目组织协调和项目内部的交流合作,构建“芯片-模块-控制器-整车”自主产业链。

“要长出高质量的碳化硅,我们需要对生产工艺进行设计、调试和优化。”晶体材料国家重点实验室教授陈秀芳带领的课题组有一项重要任务——通过物理气相沉积法生长出高质量、大尺寸的SiC单晶材料。

第三代半导体:“虚拟生长”引发充电革命【澳门新葡新京官方网站】。该项目针对电动汽车高功率密度、高效率、高可靠性SiC电机控制器,从SiC
芯片、模块、电机控制器和系统应用四个层次开展综合性研究,打造下一代高性能电机控制器。截止到2018年底,项目组已经开发出可批量应用的SiC
MOSFET芯片,并基于标准模块开发出SiC控制器原理样机,完成了台架试验;设计并试制出了40kW、80kW两款电机原理样机。在实物产品研发过程中,各合作单位同步开展了软课题的研究,在器件建模、热、电磁兼容方面均取得了较好的研究成果。

“但实际的生长耗时、耗料,可能也不稳定,通过计算机模拟‘虚拟生长’过程,可提前获知温度、生长速率等信息,”陈秀芳说。这个方法就像“战争推演系统”和实打实地实战一样奏效。

近日,国家重点研发计划“中低压SiC材料器件及其在电动汽车充电设备中的应用示范”项目召开年中总结会,由山东大学等单位承担的课题一,仅用一年时间就获得了低杂质的6英寸SiC晶体,单晶区直径大于15厘米,为了让这些晶圆能够批量生产,课题组还搭建了拥有自主知识产权的6英寸SiC单晶炉。

项目负责人、浙江大学教授盛况介绍,项目以应用需求为牵引,将实现材料—芯片—模块—充电设备—示范应用的全产业链创新。也就是说,高品质的SiC材料和芯片将成为充电设备的核心部件,经过封装、设计等工艺,为电动汽车高效、高能地充满电力。

“项目组由SiC领域内各环节多个实力较强的单位组成。截至目前,课题二开发了650V和1200V
SiC MOSFET芯片,课题三开展了前沿的高K栅极介质的技术研究,研制出了1700V
SiC
MOSFET芯片,课题四完成了全SiC半桥功率模块的试制,课题五有2台充电样机在北京试运行。”盛况告诉记者,五个课题组就像一个产业链条上的五个关节,互为协作、互为支撑,将共同呈现出SiC从材料获得直到产业落地的全链条。

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