【解密科技寶藏】電動車、無人車都將需要的關鍵核心:高可靠度的車用系統

2015.09.23 by
解密科技寶藏

近來由行動應用與「按需經濟」 (on-demand economy) 是產業兩大關注焦點,在近期所舉辦的 「On Demand Economy 2015」 與「Rutberg Future Mobile 2015」兩大重要會議中都指出,電動車產業的將會呈現蓬勃發展,其中,發展的重點,不只是電能管理,更重要的是產品的服務特性:「一個按照即時服務理念設計出來的無人汽車,是不會像私人汽車一樣大部分時間停在車庫裡面,而是會保持全天候運轉。」

這點出了一個重要趨勢,不管是無人車或電動車都需要一個「高可靠度的運作車用系統」。

電動車最知名業者就是美國的特斯拉(Tesla),目前已經在美國主要城市與幹道路線上布置充電座,宣稱目前涵蓋範圍已經高達96%的交通地區,此外特斯拉在2015年全球交付電動汽車數量超過預期,也達到11507輛。

圖說明

法國雷諾電動車部門也宣布了,該公司的電動車Zoe已經可以達到192公里,並於2020年可能達到480公里的續航力。而英國也將在高速公路上興建「電動車專用道」可以利用公路上埋下的無線充電模組讓電動車可以再行進間充電。

這些政策與具體的商業基礎建設,其實都需要長期的經營,畢竟電動車市場規模在2020年將逾500萬輛、市場規模可望達1兆5千億美金,是一個需要長期投入的一個產業!

3C產業是台灣經濟發展與技術研發相當倚重的一塊,只是隨著各國競爭加劇與產業快速變遷的特性,3C產業的低利潤與技術研發偏短的週期,已經須考慮產業的轉型。而從台灣深具經驗的電子業跨足到汽車業,這需要面臨大功率與高可靠度兩大門檻。在電子業產品中並不如汽車元件,需要大電壓與大電流的功率承載需求,且使用時間可長達數十年無法輕易更換。

目前,工研院電光所與中科院已經利用相關技術建構國人自主的電動車動力系統,也達到了國際車規可靠度及安全性之等級。從零組件與模組技術的設計開發,到實驗室測試和電動車實車測試。

圖說明

一、 從核心車用控制晶片切入,主打車電前裝市場

工研院資通所黃立仁組長及其團隊,開發了車用控制晶片技術至車規等級,並以具安全性設計之馬達控制應用為平台,打造車規高可靠度晶片技術。

有別於以先切入後裝市場為思維,資通所的團隊直接以提升車用晶片可靠度及功能安全為努力方向,設計應用於電動車上大量的電子控制晶片,在高溫、高雜訊的環境的條件下,提供安全、高效能的電子裝置,並利用軟、硬體整合技術,最佳化整部車的用電效率,藉此打入車電前裝市場。

二、 研發碳化矽寬能隙功率元件技術,電能轉換損失降低30%

核心研發突破,結合中科院和工研院電光所共同合作,建立國內自主碳化矽寬能隙功率元件技術,從長晶、磊晶、元件、電路設計、製程、到封裝模組全部自製。

碳化矽元件,使得電能轉換損失較傳統降低30%,其耐高溫、高電流密度之優點,更能使功率模組體積縮小,散熱設計簡化,進一步提高能源效率,達到汽車扭力及速度等最理想的表現,呼應電動車產業的技術需求。

以上這兩個技術上的突破,讓台灣可以在電動車產業中從技術核心的「高可靠度車用系統」與車電裝前市場的角度切入,未來將高功率、高效能與高可靠度的電子技術擴展應用至電動車甚至無人車的市場,讓台灣在電動車產業的科技競賽中不缺席。

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