豐田將在今年開展碳化硅功率半導(dǎo)體的路面測試，搭配車型為凱美瑞Hybrid原型車和燃料電池大巴。測試將評估碳化硅技術(shù)的性能。它將有可能使得混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的效率大幅提升。

       功率半導(dǎo)體用在功率控制單元PCU中。PCU用于控制混合動(dòng)力總成的電機(jī)功率，起到關(guān)鍵作用。它在電驅(qū)動(dòng)時(shí)控制電池傳給電機(jī)的功率，在制動(dòng)能量回收時(shí)負(fù)責(zé)電池的充電。在目前，功率半導(dǎo)體占整車電器效率損失的20%。提升功率半導(dǎo)體的效率是提升整個(gè)動(dòng)力總成效率的有效方法。

       線圈和電容占整個(gè)功率半導(dǎo)體體積的大約40%。相比硅單質(zhì)，碳化硅功率半導(dǎo)體會(huì)損失十分之一的功率，同時(shí)驅(qū)動(dòng)頻率提升到原來的十倍，線圈和電容的尺寸得以減小。通過使用碳化硅，豐田計(jì)劃將混合動(dòng)力車的驅(qū)動(dòng)效率提升10%（按照日本JC08工況得出的測試功耗），并將代替現(xiàn)款的純硅功率半導(dǎo)體，將PCU的尺寸降低80%。

       開始于2014年五月，該項(xiàng)目隸屬于一個(gè)能源電子大型技術(shù)項(xiàng)目，豐田、電裝、豐田中央研發(fā)實(shí)驗(yàn)室共同參與了上述碳化硅功率半導(dǎo)體技術(shù)的開發(fā)工作。

       在凱美瑞Hybrid原型車中，碳化硅功率半導(dǎo)體被安裝在PCU的升壓變換器和電機(jī)控制逆變器內(nèi)部。試驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)將包括PCU電壓、PCU電流、車速、駕駛模式、環(huán)境條件（如車外溫度等）。

       通過對比來自現(xiàn)款純硅半導(dǎo)體的對應(yīng)數(shù)據(jù)，豐田將評估新型碳化硅的效率提升水平。凱美瑞Hybrid原型車上的測試將在2015年2月初開始，將持續(xù)一年左右。  

       類似地，豐田已在1月9日開始在日本豐田市的現(xiàn)款燃料電池公交車上收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。該公交的燃料電池升壓變換器內(nèi)將搭配碳化硅二極管，用于控制燃料電池的輸出電壓。

       收集到的數(shù)據(jù)將會(huì)反饋到開發(fā)中，目標(biāo)是盡快地將全新的碳化硅功率半導(dǎo)體投入實(shí)際使用中。