日企将用“高速”功率半导体开拓EV市场
2023/01/06
开展功率半导体研发业务的日本POWDEC(位于栃木县小山市)开发出了能以现有产品100倍的高速度控制8千瓦电力的装置。将以全球尚无先例的高速度为武器,作为在纯电动汽车(EV)的车载电池和充电站等增长市场上开拓商机的杀手锏,推进实用化准备工作。
POWDEC开发的氮化镓(GaN)功率半导体模块 |
POWDEC开发出了可在100万分之1秒内切换400伏×20安培=8千瓦电力开关(ON/OFF)的功率半导体模块。在日本环境省的支援下,该公司与丰田旗下的零部件制造商丰田合成共同开发出了此次的产品。据POWDEC称,目前全球尚无可实现这一性能的报告。
据称,该模块的核心部位是被认为可代替现有硅(Si)产品的、新一代半导体之一的氮化镓(GaN)与自主技术结合而成的零部件“psj-GaN功率晶体管”。具有速度可达到硅产品约100倍的开关性能,与普通氮化镓产品相比,可耐受2倍以上的高电压。
POWDEC于2011年开发出了基础技术,并花费10多年的时间进行了持续改进。在日本国内获得了13项相关专利。此次开发出了将其嵌入自主开发的电路中的产品,目前还在申请电路结构方面的专利。
功率半导体可嵌入将直流电转换为交流电或者改变电压的控制装置来使用。如果开关性能较高,就能缩小控制装置的尺寸,因此该公司此次开发的产品有望应用于广泛的领域,比如提高纯电动汽车的车载电池及充电站的性能等。
该公司今后打算开发可耐受更高的800伏电压的产品,目标是在2024年之前实现产品化。社长成井启修充满自信地表示:“如果推进元件的优化,还可以使控制速度提高数十倍”。
POWDEC社长成井启修。该公司成立于2001年,拥有约10名员工,是一家由技术人员组成的企业 |
在功率半导体领域,德国英飞凌科技(Infineon Technologies)和美国安森美半导体(ON Semiconductor)等欧美企业拥有很高的份额。虽然东芝、三菱电机、富士电机等日本企业的份额紧随其后,但却在碳化硅(SiC)及氮化镓(GaN)等新一代半导体材开发方面处于落后地位。在强化供应链的呼声高涨的情况下,POWDEC能否为日本在半导体开发竞争中挽回局面,其未来的开发动向备受关注。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)宇都宫支局 加藤敦志
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