《产业分析》零碳商机系列7-3：台达EV动力系统利器曝光

根据IEA预估至2030年，电动车销售占全球整体汽车销售比重将从2022年的13%攀升至突破20%，全球私有及公有充电桩亦将从目前近180万支扩增12倍以上。

台达创办人郑崇华在台达成立50周年记者会表示，台达20年前开始做汽车电子产品，并从10年前开始专注做电动车产品，由于台达的电源供应器做得比别人好，转换效率可以做到96%到97%，用在汽车电路上效能比别人好，且台达把功能从过去的一个一个简化组合在一起，让客户很惊艳，吸引很多客户，现在已开发很多机种，电动车将是台达未来营运的重心。

在电动车三大核心电池、电控及电机，台达着重在「电控及电机」领域；台达表示，车用产品最重视的就是可靠度及信赖度，由于台达深耕电源管理、散热相关技术，产品涵盖电源、风扇、伺服马达、被动元件电感等，且针对磁性元件、半导体等相关材料均有研发团队，拥有磁性材料绕制、驱动控制等专利及设计能力，可以对所有元件及线路去模拟，并依照材料特性设计开发高性能及模组化产品，提供客户系统及整体解决方案。

在当红的第三代化合物半导体部分，台达也着墨甚深，除获力智电子(UPI)、中美晶(5483)及日商罗姆半导体(Rohm)入股、前身为台达氮化镓(GaN)技术先进元件研发团队的子公司—碇基半导体产品已广泛应用在台达高功率电源产品，Gan及更高技术门槛的碳化矽(SiC)，台达也克服技术门槛开始导入车用电源及充电桩产品。

台达表示，由于Gan及SiC元件切换速度非常快，导入电动车充电或车载电源时，高速切换容易造成严重电池干扰，造成高频RF产品某些讯号distortion(失真)，必须加强抑止EMI增加抗干扰能力，为避免杂讯有太多路径跑到电源或车上机电系统，机板Lay out(电路布线)非常重要，如元件耦合是靠电容性耦合，距离拉大，电容性变小，所以元件间必须有足够的距离，减少元件之间因为高频产生杂讯的干扰，在磁性材料上绕制使用单层绕法，电感设计变成单层亦可使电容变小，降低电池干扰。

再者，由于碳化矽元件晶圆很小，又得承受同样的热量，如何设计有效的散热系统，确保SiC可靠度也很重要，尤其是汽车产品往往需要高达30万公里、将近1万小时以上的可靠度测试，使用过程中又有重复性高的冷热冲击，为达到高效能散热，电路板设计很关键，必须很了解SiC物理特性，在电路板与SiC元件间做散热设计，放上协助散热的元件避免积热，由于车内体积较小，目前散热系统采用水冷散热，如果应用在充电桩上，则多使用风扇或气冷。

在驱动线路方面，如何降低SiC元件导通损失及切换损失，驱动器是减少耗能的关键，因此驱动器上元件必须考量如何能更有智慧地控制其开关方式，才能最有效使用SiC元件，提升整体效率。

至于充电桩部分，由于充电桩不是单一系统，而是一个介面，不仅要跟车子相联，也必须跟电网相联，若更进一步使用V2X充电设备，则并非只是单向转换，而是双向转换，可以由电网向车子充电，也可以由车子回充到电网或建筑物，而SiC因拥有Reverse recovery(逆向回复电流)非常小的特性，无论充电或逆变放电回到负载端，都比使用MOSEFT或IGBT有更大好处，天生适用在双向充放电上，台达很早就跨入充电椿领域，有各种系统整合方案，可以因应客户需求。(7-3)