瑞萨电子变频器如何应对电动汽车市场加速增温

所谓混合动力电动汽车，是指拥有两种不同动力源的汽车。这两种动力源在汽车不同的行驶状态(如起步、低中速、匀速，加速，高速，减速或者刹车等)下分别工作，或者一起工作，通过这种组合达到最少的燃油消耗和尾气排放，从而实现省油和环保的目的。以丰田的混合动力汽车PRIUS为例，该车由燃油发动机和电池两种动力，在汽车启动和低于24公里时速行驶时，燃油发动机并不工作，而是由轿车自带的电池提供动力，只有在汽车行驶速度超过24公里/小时的时候，燃油发动机才开始工作;在汽车突然加速的时候，电池就会帮助燃油发动机一起加速;在汽车高速行驶时，电池会为汽车的空调，音响，前大灯和尾灯等汽车辅助设施提供能量，从而减少燃油发动机的负荷;而在汽车减速和刹车的时候，汽车本身为电池进行充电，实现能量的循环使用，并最大限度地保存和节约能源。

混合动力电动车(HEV)与电动车市场(EV)市场加速增温。 环保意识抬头，汽车二氧化碳(排放标准也因全球暖化而日趋严格，促使汽车产业对于电动系统需求持续增加，HEV与EV市场也跟着水涨船高，半导体业者也纷纷推出新一代解决方案，抢占商机。

瑞萨电子(Renesas Electronics)日本总社执行副总裁川嶋学表示，HEV与EV市场将会快速成长。 根据数据统计，2015～2020年HEV与EV的复合年均增长率(CAGR)将会成长18%;尤其是中国大陆市场，预估HEV与EV整体市场2016～2023年将会成长4倍以上。

针对此一市场趋势，瑞萨电子也于近期宣布推出全新100 kW级变频器解决方案，以3.9公升小型设计，提供适用于包含运动休旅车(SUV)的中大型HEV与中小型EV的高马力100 kW级马达;同时该方案还包括可发挥HEV/EV马达高效能的软件及各种硬件组件，例如微控制器(MCU)、绝缘闸双极晶体管(IGBT)与快速回复二极管(FRD)， 以及其他功率半导体装置。

此外，此一变频器解决方案藉由采用温度管理技术，提高整合于IGBT中的温度传感器响应速度与精度，以缩减变频器中的散热器尺寸与重量;同时，内附的MCU具备整合的强化马达控制单元(EMU)功能，可由专属电路取代CPU执行马达控制，如此可减轻CPU的负担并负责外部汽车控制单元的CPU处理作业，包括DC-DC转换器、第二马达以及散热帮浦处理。 如此可达到高效率的电子控制单元(ECU)整合，能更有效地利用引擎室有限的空间。

另一方面，川嶋学进一步指出，因应HEV与EV市场逐渐升温，MCU也须具备更强的功能，例如多核心设计，使其效能更高、更低的功耗、强化运算能力，以及高整合度等。 因此，MCU制程也逐渐从40纳米朝28纳米发展。 目前瑞萨已与台积电合作，共同开发28纳米MCU，以供未来电动车与自动驾驶应用，目前预计2017年会提供工程样本，量产时程则排在2020年。