研发成果主要有以下几个方面:
成果一:高性能、系列化SiC MOSFET功率模块
成功自主研发并掌握了1200V电压等级,覆盖300A至800A主流电流规格的新能源汽车用SiC MOSFET功率模块的设计与制造关键技术。形成了包括DWC3、F4(HP1)、DWC4(HPdriver)等多种封装形式在内的产品系列。模块关键性能参数达到行业先进水平,例如,HSS800F120AD3/AC4在Tj=25°C时Rdson低至1.8mΩ,最高工作结温可达175°C。
成果二:先进的低寄生电感与高效散热封装技术
针对SiC器件高速开关需求,成功开发并应用了低寄生电感(Ls)功率模块封装技术,根据不同封装类型,寄生电感控制在≤5nH至≤10nH的优异水平,有效保障了开关波形的质量和器件的稳定运行。同时,创新性地应用了包括直接水冷、双面散热在内的高效散热结构,实现了极低的热阻(先进封装如双面散热可达约0.05K/W),解决了高功率密度下的散热瓶颈问题。
成果三:优化的SiC MOSFET驱动与快速保护核心技术
攻克了SiC MOSFET精确驱动的技术难点,研发出与之特性匹配的优化栅极驱动电路方案,集成了主动米勒钳位等关键技术,有效抑制了寄生导通风险。同时,针对SiC器件短路耐受时间短(~3us)的挑战,成功开发并验证了响应时间达到微秒级的快速短路保护策略,显著提升了功率模块及系统的可靠性。
成果四:高集成度、高性能SiC电机控制器系统解决方案
成功将自主研发的SiC功率模块、优化驱动保护电路与先进控制算法进行高效集成,研制出新一代高性能新能源汽车电机控制器。通过在e-Power60B、e-power120等实际平台上的全面测试与对比验证,证实该SiC控制器解决方案可实现峰值效率超过99.1%,系统峰值效率超过95.1%,控制器功率密度达到50 KW/L,且在典型工况下效率显著优于传统IGBT方案,整车能效提升明显。形成了完整的、可产业化的SiC电机控制器技术解决方案。
1.梁文勇 2.朱波 3.张鹏 4.司元申 5.孟璇 6.时辰 7.朱广宇 8.许光滕 9.张恒源 10.韩宗考
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评价单位: |
中国电子节能技术协会 |
报告编号: |
中电节评字[2025]第CG024号 |
评价日期: |
2025-05-08 |
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组织单位: |
中国电子节能技术协会 |
项目负责: |
唐玉金 |
成果管理: |
13852455666 |
1. 提供的资料基本齐全,符合评价要求。
2. 该项目的关键技术及主要创新点:
(1) 掌握了高性能碳化硅MOSFET的关键技术,自主研发出系列化、不同封装形式的碳化硅功率模块产品,可适应不同应用需求。
(2) 针对碳化硅器件高速开关应用中的技术难点,创新性开发利用低寄生电感、集成开尔文源极引脚、优化热管理等先进功率模块封装技术,有效提升了碳化硅器件性能、效率与应用可靠性。
(3) 其自主研发的碳化硅功率模块集成到新能源汽车电机控制器中,通过系统性实测对比验证,碳化硅MOSFET方案在系统效率、功率密度等方面较明显优于传统硅基IGBT方案,有良好的应用场景。
3.基于功率器件的相关技术获得国家发明专利,具有自主知识产权。
4.评价委员会认为,该项目技术达到国内先进水平,一致同意通过科技成果评价。
姓名 |
工作单位 |
职称 |
从事专业 |
黄利斌 |
工业和信息化部节能与综合利用司 |
正高 | |
张序国 |
科技部火炬中心 |
正高 | |
黄芊芊 |
北京大学集成电路学院、教育部长江学者 |
正高 | |
崔志广 |
工信部赛迪研究院 |
正高 | |
李建武 |
北京理工大学 |
正高 | |
孟顺 |
小米汽车 |
副高 | |
龚文 |
中国电子节能技术协会 |
副高 | |