全球逐步淘汰化石燃料這一趨勢(shì)給包括交通運(yùn)輸在內(nèi)的許多行業(yè)都帶來(lái)了挑戰(zhàn)。舉例來(lái)說(shuō)，整個(gè)社會(huì)向綠色出行方式轉(zhuǎn)型，就需要減少短途航班及駕車出行，而這勢(shì)必會(huì)促進(jìn)軌道交通的發(fā)展。政府發(fā)布的減碳措施也印證了這一點(diǎn)：例如歐洲計(jì)劃提供高達(dá)數(shù)十億歐元的補(bǔ)貼來(lái)支持軌道交通的發(fā)展。隨著傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車、軌道車逐步被環(huán)保的電力機(jī)車所取代，交通運(yùn)輸行業(yè)的變革也即將來(lái)臨。

 

為了滿足綠色出行的要求，業(yè)界必須以提高能源效率為主要目標(biāo)，進(jìn)行新技術(shù)開(kāi)發(fā)。順應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，英飛凌科技股份公司(FSE: IFX / OTCQX: IFNNY)即將推出采用XHP™2封裝的CoolSiC™ MOSFET和.XT技術(shù)的功率半導(dǎo)體，這款專門定制的解決方案旨在滿足軌道交通市場(chǎng)的需求。

 

 

英飛凌XHP 2功率模塊的價(jià)值，早已在一次由西門子交通(Siemens Mobility)和Stadtwerke München(SWM)聯(lián)合開(kāi)展的實(shí)際道路測(cè)試中得到了證明。一輛搭載了這些功率模塊的Avenio有軌電車在慕尼黑進(jìn)行了為期一年的客運(yùn)服務(wù)測(cè)試，行駛里程約6.5萬(wàn)公里。西門子交通總結(jié)道：使用基于碳化硅(SiC)技術(shù)的功率半導(dǎo)體，可將有軌電車的能耗降低10%。同時(shí)，還可顯著降低發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行噪聲。

 

英飛凌科技工業(yè)功率控制事業(yè)部總裁Peter Wawer博士表示：“適用于軌道交通領(lǐng)域的創(chuàng)新半導(dǎo)體解決方案，是推動(dòng)綠色出行的一項(xiàng)重要因素。這場(chǎng)在慕尼黑成功舉辦的有軌電車實(shí)際道路測(cè)試，證明了SiC技術(shù)能給制造商、鐵路運(yùn)營(yíng)商和居民帶來(lái)裨益。”這些測(cè)試在歐洲研發(fā)項(xiàng)目PINTA下進(jìn)行，是歐盟龐大的研究創(chuàng)新計(jì)劃Shift2Rail1的一部分，該計(jì)劃旨在通過(guò)有針對(duì)性的投資，打造可持續(xù)發(fā)展的歐洲軌道交通系統(tǒng)。

 

 

 

將SiC技術(shù)應(yīng)用到牽引系統(tǒng)的功率模塊中面臨著一系列重要挑戰(zhàn)：除了需要高效、可靠的SiC芯片之外，還需要能夠支持高開(kāi)關(guān)速度的封裝形式，以及能夠延長(zhǎng)器件使用壽命的封裝技術(shù)。而這些正是英飛凌功率模塊的優(yōu)勢(shì)所在。由于火車會(huì)頻繁地加減速，軌道交通相關(guān)應(yīng)用對(duì)半導(dǎo)體的功率循環(huán)要求非常高。頻繁的溫度波動(dòng)給內(nèi)部互聯(lián)技術(shù)帶來(lái)了壓力。英飛凌.XT技術(shù)針對(duì)這一挑戰(zhàn)提供了解決方案。該技術(shù)顯著提高了功率循環(huán)周次，提高器件使用壽命，多年來(lái)已成功應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)等具有類似挑戰(zhàn)性的應(yīng)用場(chǎng)景。

 

在英飛凌的XHP 2功率模塊中，內(nèi)置的CoolSiC MOSFET芯片可在實(shí)現(xiàn)低損耗的同時(shí)，保持高可靠性。它們是提高能效的基礎(chǔ)，目前已經(jīng)在光伏系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。英飛凌XHP 2封裝具備低雜散電感、對(duì)稱且可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)及高電流容量等特性，非常適用于SiC器件。

 

總之，碳化硅MOSFET除了可以應(yīng)用于光伏和電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域之外，還可以應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域，顯著提升能源效率。