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  成果名稱 完成單位 報告編號
  基于碳化硅MOSFET的新能源汽車高效電機(jī)控制器技術(shù) 漢斯半導(dǎo)體(江蘇)有限公司 中電節(jié)評字[2025]第CG024號
成果簡介
研發(fā)成果主要有以下幾個方面:
成果一:高性能、系列化SiC MOSFET功率模塊
成功自主研發(fā)并掌握了1200V電壓等級,覆蓋300A至800A主流電流規(guī)格的新能源汽車用SiC MOSFET功率模塊的設(shè)計與制造關(guān)鍵技術(shù)。形成了包括DWC3、F4(HP1)、DWC4(HPdriver)等多種封裝形式在內(nèi)的產(chǎn)品系列。模塊關(guān)鍵性能參數(shù)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平,例如,HSS800F120AD3/AC4在Tj=25°C時Rdson低至1.8mΩ,最高工作結(jié)溫可達(dá)175°C。
成果二:先進(jìn)的低寄生電感與高效散熱封裝技術(shù)
針對SiC器件高速開關(guān)需求,成功開發(fā)并應(yīng)用了低寄生電感(Ls)功率模塊封裝技術(shù),根據(jù)不同封裝類型,寄生電感控制在≤5nH至≤10nH的優(yōu)異水平,有效保障了開關(guān)波形的質(zhì)量和器件的穩(wěn)定運(yùn)行。同時,創(chuàng)新性地應(yīng)用了包括直接水冷、雙面散熱在內(nèi)的高效散熱結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了極低的熱阻(先進(jìn)封裝如雙面散熱可達(dá)約0.05K/W),解決了高功率密度下的散熱瓶頸問題。
成果三:優(yōu)化的SiC MOSFET驅(qū)動與快速保護(hù)核心技術(shù)
攻克了SiC MOSFET精確驅(qū)動的技術(shù)難點,研發(fā)出與之特性匹配的優(yōu)化柵極驅(qū)動電路方案,集成了主動米勒鉗位等關(guān)鍵技術(shù),有效抑制了寄生導(dǎo)通風(fēng)險。同時,針對SiC器件短路耐受時間短(~3us)的挑戰(zhàn),成功開發(fā)并驗證了響應(yīng)時間達(dá)到微秒級的快速短路保護(hù)策略,顯著提升了功率模塊及系統(tǒng)的可靠性。
成果四:高集成度、高性能SiC電機(jī)控制器系統(tǒng)解決方案
成功將自主研發(fā)的SiC功率模塊、優(yōu)化驅(qū)動保護(hù)電路與先進(jìn)控制算法進(jìn)行高效集成,研制出新一代高性能新能源汽車電機(jī)控制器。通過在e-Power60B、e-power120等實際平臺上的全面測試與對比驗證,證實該SiC控制器解決方案可實現(xiàn)峰值效率超過99.1%,系統(tǒng)峰值效率超過95.1%,控制器功率密度達(dá)到50 KW/L,且在典型工況下效率顯著優(yōu)于傳統(tǒng)IGBT方案,整車能效提升明顯。形成了完整的、可產(chǎn)業(yè)化的SiC電機(jī)控制器技術(shù)解決方案。
成果完成人
1.梁文勇  2.朱波  3.張鵬  4.司元申  5.孟璇  6.時辰  7.朱廣宇  8.許光滕  9.張恒源  10.韓宗考  
成果評價情況
  評價單位: 中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會 報告編號: 中電節(jié)評字[2025]第CG024號 評價日期: 2025-05-08
  組織單位: 中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會 項目負(fù)責(zé): 唐玉金 成果管理: 13852455666
評價意見
1. 提供的資料基本齊全,符合評價要求。
2. 該項目的關(guān)鍵技術(shù)及主要創(chuàng)新點:
(1) 掌握了高性能碳化硅MOSFET的關(guān)鍵技術(shù),自主研發(fā)出系列化、不同封裝形式的碳化硅功率模塊產(chǎn)品,可適應(yīng)不同應(yīng)用需求。
(2) 針對碳化硅器件高速開關(guān)應(yīng)用中的技術(shù)難點,創(chuàng)新性開發(fā)利用低寄生電感、集成開爾文源極引腳、優(yōu)化熱管理等先進(jìn)功率模塊封裝技術(shù),有效提升了碳化硅器件性能、效率與應(yīng)用可靠性。
(3) 其自主研發(fā)的碳化硅功率模塊集成到新能源汽車電機(jī)控制器中,通過系統(tǒng)性實測對比驗證,碳化硅MOSFET方案在系統(tǒng)效率、功率密度等方面較明顯優(yōu)于傳統(tǒng)硅基IGBT方案,有良好的應(yīng)用場景。
3.基于功率器件的相關(guān)技術(shù)獲得國家發(fā)明專利,具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
4.評價委員會認(rèn)為,該項目技術(shù)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平,一致同意通過科技成果評價。
評價專家
姓名 工作單位 職稱 從事專業(yè)
黃利斌 工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司 正高
張序國 科技部火炬中心 正高
黃芊芊 北京大學(xué)集成電路學(xué)院、教育部長江學(xué)者 正高
崔志廣 工信部賽迪研究院 正高
李建武 北京理工大學(xué) 正高
孟順 小米汽車 副高
龔文 中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會 副高
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