利用新材料ＳｉＣ*1开发出高效率功率半导体 未来将使混合动力车的油耗降低10％
丰田汽车公司（下称“丰田”）与电装株式会社（下称“电装”）、丰田中央研究所株式会社（下称“丰田中研”）合作,利用新材料SiC开发出了一种功率半导体。这种SiC功率半导体预计将用于控制混合动力车（下称“HEV”）等的电动机驱动力的动力控制单元（下称“PCU”）上，今后1年之内将会在公共道路上开始进行行驶实验。
未来的目标是与现在的硅材料功率半导体相比，将HEV的油耗降低10％，并将PCU的体积减小1/5。
PCU在HEV等车辆的电能利用中发挥着非常重要的作用，如在行驶时通过向电动机供给电池的电力来对车速进行控制，同时在减速时利用电力向电池充电等。
另一方面，PCU占据了HEV的电力损失的大约1/4，而其中大部分源自功率半导体，所以整个HEV车辆电力损失的约20％是由于功率半导体造成的。因此，提高功率半导体的效率，即减少电流流动时的电阻，是降低油耗的关键技术之一。从1997年第一代普锐斯上市时起，丰田一直在开展功率半导体的自主开发工作，致力于降低HEV的油耗。
SiC是一种比硅更有可能提高效率的半导体材料，丰田集团自从20世纪80年代起，就由丰田中研、电装开展基础研究，从2007年开始，丰田也加入到其中，共同开展面向实用化的技术开发。最近，丰田将使用了三家公司共同开发的SiC功率半导体（二极管和晶体管）的PCU配备到HEV的试制车上，并在试车场中进行的行驶实验中确认油耗能够降低5％*2以上。
此外，2013年12月，丰田还在研发并生产电子控制装置及半导体等的日本广濑工厂内部，建设了用于开发SiC专用半导体的洁净室。
今后，丰田将进一步提高效率，力争将HEV的油耗降低10％。此外，SiC功率半导体具有电流流动时的电阻以及电流开闭时（电流切换）的损失较小的特点，即使进行高频化也可以使电流高效地流动。通过充分发挥这种性能，可以减小占据了PCU体积大约40％的线圈、电容器的体积，未来的目标是将PCU的体积比目前缩小1/5。
丰田在降低HEV等电动车辆的油耗方面，除了对发动机以及空气动力性能等进行改善之外，还将提高功率半导体的效率定位为一项重要技术，今后，为尽早实现SiC功率半导体的实用化，将继续加大开发力度。
*1 Silicon Carbide。硅与碳的化合物
*2 在JC08模式行驶下的丰田测量值
(编辑：乌普)
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