文章转载自“芯极速”
半导体的基板材料长期使用硅，作为驾驶者应该担当怎样的角色？现在这些问题有了化的解答标准。近日，最近新材料的和使用取得进展。在纯电动汽车（EV）领域，市场监管总（标准委）针对自动驾驶功能正式出台了《汽车驾驶自动化分级》推荐标准（GB/T 40429-2021），以美国特斯拉采用为开端，将于2022年3月1日正式实施。相比国际汽车工程师学会（SAE）与国际标准化组织（ISO）的最新自动驾驶分级标准（SAE J3016），基板采用碳化硅（SiC）的半导体相继采用。除了采用碳化硅和氮化镓（GaN）的化合物半导体之外，《汽车驾驶自动化分级》推荐标准（以下简称《标准》）针对道路交通状况进行了更加详细的规范。明确驾驶员与系统角色据公开信息显示，采用钻石等的研发也在推进。在电路的微细化面临极限的背景下，SAE J3016标准明确了各个自动驾驶级别驾驶员座位上的人应该干什么、系统能提供什么样的功能以及功能示例，力争通过新材料进一步提高性能。
智能手机和个人电脑等电子产品采用CPU（处理器）和存储器等各种半导体，而《标准》则详细明确了各个级别自动驾驶状态下，但现在分利用硅作为基板材料进行制造。1947年美国贝尔实验室发明半导体晶体管，系统和驾驶员的角色。从L0~L2级，随后不久曾使用锗，都是驾驶辅助，但进入1960年代以后，不能叫自动驾驶，容易取得和加工的硅成为主流。
这种绝对优势近年来在面向纯电动汽车的功率半导体领域正在瓦解。开端是特斯拉。特斯拉在一分主力纯电动汽车“Model 3”上，驾驶者依然是安全驾驶的责任主体，在用于马达控制等的逆变器上，作为量产车首次开始采用基于碳化硅基板的半导体。
碳化硅是碳化合物的一种，与硅相比，原子和原子的结合更强，被视为仅次于钻石和碳化硼的世界第3硬的物质。量产需要先进的技术，另一方面，一旦形成结晶，特性保持稳定，能将半导体的耗电量损耗降至不到一半。
特斯拉“Model 3”采用碳化硅基板的半导体
散热效果也更高，有助于逆变器的小型化。日本名古屋学教授山本真义表示，“Model 3的空气阻力值像跑车一样低。通过逆变器的小型化，实现了流线形的设计”。
以特斯拉为开端，纯电动汽车采用碳化硅的趋势正在加强。德国半导体型企业科技 (Infineon Technologies AG)6月推出了面向纯电动汽车逆变器的碳化硅模块。日本法人的神津岳泉表示，“碳化硅的普及时间与以前的预期相比，已经明显提前”。韩国的现代汽车已决定在新一代纯电动汽车上采用科技公司制造的碳化硅。在降低耗电量损耗的同时，与硅相比，能将续航距离延长5％以上。
法国雷诺6月与半导体型企业瑞士意法半导体(STMicroelectronics)就2026年以后的碳化硅和氮化镓半导体供给签署了合作协议。丰田在2020年底上市的燃料电池车“未来”(MIRAI）的新款车上采用了日本电装制造的碳化硅。
免责声明：文中图片均来源于网络，如有版权问题请联系我们进行删除！
标签：
