--- title: "Fraunhofer IZM 將碳化硅（SiC）逆變器提升到了一個新的性能水平" type: "News" locale: "zh-HK" url: "https://longbridge.com/zh-HK/news/285542873.md" description: "Fraunhofer IZM 為三菱重工業開發了一款緊湊型逆變器，能夠在僅一升的體積內提供 500kW 的功率，效率高達 99%。該逆變器配備了十二個 SiC 半導體、擠壓鋁冷卻器、激光焊接連接以及先進的直流鏈接電容器。這些創新顯著減小了體積並提升了性能，為電動驅動系統的逆變器技術設定了新的基準" datetime: "2026-05-07T11:30:00.000Z" locales: - [zh-CN](https://longbridge.com/zh-CN/news/285542873.md) - [en](https://longbridge.com/en/news/285542873.md) - [zh-HK](https://longbridge.com/zh-HK/news/285542873.md) --- # Fraunhofer IZM 將碳化硅（SiC）逆變器提升到了一個新的性能水平 逆變器是電動驅動系統中的核心組件。它們控制電池與電動機之間的能量流動，決定了效率和性能。在弗勞恩霍夫可靠性與微集成研究所（IZM）由 Wiljan Vermeer 領導的電力電子系統組，專注於這一關鍵組件。最新的項目是由日本綜合企業三菱重工業（MHI）委託的，該公司擁有 300 多家子公司，主要活躍於重工業、機械和車輛工程、航空以及電子行業。在電動出行領域，位於奧斯納布呂克的三菱重工業熱運輸歐洲有限公司是一個知名品牌。 根據弗勞恩霍夫 IZM 的説法，他們的工作在逆變器技術上取得了根本性的進展。結果是一個新型、具有成本效益的逆變器，能夠在僅一升的體積內提供 500 千瓦的功率，並因其極低的電感而實現 99% 的效率。開發者表示，這得益於 ‘四個技巧’，使得逆變器具有競爭優勢。 第一個技巧涉及每個嵌入式功率模塊使用十二個 SiC 半導體。該模塊在逆變器中以三重方式安裝——每個相位一個。研究人員表示，這些模塊通過 RC 阻尼器與直流鏈接電容器解耦（“以減少不必要的振盪並提高開關速度”），並配備了十二個硅碳化物開關。這些是由合作伙伴和客户 MHI 指定的 MOSFET，並直接嵌入 PCB 以節省空間。“最終結果是高度緊湊的模塊，具有極小的電磁足跡。它們的有效電感僅為一個納亨利——足夠低，不會限制開關速度，並允許在 MOSFET 的極限下以每納秒 63 伏的速度開關。更快的開關意味着更低的損耗，從而減少了對冷卻的需求，” 弗勞恩霍夫 IZM 解釋道。 第二個關鍵方面是擠壓鋁冷卻器。在三個模塊下方是一個平坦的鋁冷卻器。其低矮的設計不僅節省了大量空間，還允許從半導體到冷卻液的短熱路徑，專家表示。內部有超過 40 個薄而略微波紋的散熱片，為流動的冷卻液提供了足夠的接觸表面進行熱交換。“鋁的優勢在於材料成本低，並且通過擠壓工藝實現高效的生產：整個散熱器在一個步驟中生產，這種設計節省了空間和成本，” 團隊評論道。 第三個創新是激光焊接作為連接技術。“母線的接觸點被設計成可以直接激光焊接到電路板上。這意味着我們可以去掉那些不僅佔用寶貴空間而且增加電感的螺絲，” 項目負責人 Wiljan Vermeer 解釋道。兩個輸入母線的垂直集成也使它們能夠足夠接近，以至於它們的場幾乎相互抵消，進一步最小化電感。 第四個設計技巧與直流鏈接電容器的技術和排列有關，這些電容器緩衝模塊的功率。與 PolyCharge 公司合作，他們的 NanoLam 電容器專門為此目的進行了配置，並且 “與母線並排排列，因此儘管容量為 300 微法，但直流鏈接的總電感僅為兩個納亨利，” 研究團隊表示。電容器的納米技術使得功率密度非常高，但也導致了熱損失的增加——這是冷卻系統的另一個挑戰。 “我們選擇了銅接觸以更好地散熱，” Vermeer 説。“我們的系統設計使得電連接平衡了較差的熱分佈，均勻地在水平和垂直方向上傳播熱量。電容器的最高温度可承受 150 攝氏度，但我們將其限制在 130 攝氏度以確保可靠性。” 按照傳統標準，這仍然是一個非常高的值。多餘的熱量通過短路徑轉移到上述鋁冷卻器，該冷卻器也散發來自功率模塊的熱量，專家補充道。為此，電容器單元被放置在鋁冷卻器下方並集成在外殼內，進一步減少了所需空間。 團隊深信：“憑藉其創新的電力電子、 capacitors 和冷卻系統的結合，逆變器將 800 伏驅動技術提升到一個新水平。” 以 500 千瓦的功率，它超越了許多當前的替代方案，達到了五倍，並且比之前的最先進技術高出兩倍半。99% 的效率也設定了一個新的基準——而且生產成本相對適中。 Wiljan Vermeer 將在 2026 年 6 月 9 日至 11 日在紐倫堡的 PCIM Europe 上向公眾展示新逆變器，地點為弗勞恩霍夫 IZM 展位（6 號展廳，440 號展位）。 izm.fraunhofer.de ### 相關股票 - [7011.JP](https://longbridge.com/zh-HK/quote/7011.JP.md) ## 相關資訊與研究 - [5 月連環宣傳攻勢全面展開 三菱重工空調舉辦業界晚宴及「空調產品巡禮」](https://longbridge.com/zh-HK/news/286042216.md) - [AI 帶動電力需求激增 上洋攜三菱重工燃氣發電機 助企業強化能源韌性](https://longbridge.com/zh-HK/news/282032075.md) - [華西證券：AI 發展帶動 SiC 需求明顯增長 SiC 襯底與設備公司有望重點受益](https://longbridge.com/zh-HK/news/287147462.md) - [《中歐關係》歐盟禁資助使用中國逆變器項目，中國商務部：堅決反對](https://longbridge.com/zh-HK/news/285525874.md) - [曾親赴霍爾木茲調研的 Citrini 判斷：碳化硅是 AI 最大暗線](https://longbridge.com/zh-HK/news/286628438.md)