为进一步推进SiC功率半导体的应用，丰田汽车公司（以下简称丰田）尝试在混合动力（以下简称HEV）车用于控制电动机驱动力的动力控制单元（以下简称PCU）中使用新材料SiC功率半导体，并将该技术搭载在Camry(HEV)的试制车上，于2015年2月起在丰田市周边的公路上进行为期1年的道路试验。

      为了详细解析这个技术，万能的猫哥先给大家科普一下。咱们平常用的晶体管或二极管，都是以Si（硅）为材料载体的。Si这个元素位于金属与非金属的界限位置，临近它的是Al。既然是金属与非金属边界，它就兼有这两类材料的性质。Si原子对其核外电子的束缚能力较弱，当掺杂入5价元素或3价元素（杂质半导体），容易形成空穴或电子两种载流子。利用这个材料特点，人们研制出了二极管和晶体管，完成了电路控制，从而形成了现在的各种电子设备。

       丰田此次改进的是电动机驱动力的动力控制单元。从这个单元的功能看，凡是有动力的参与都有这个单元的运作，因此这个单元的节能对电能损失的减少有重要意义。

       丰田采用的是SiC（碳化硅）材料。载体材料多了碳元素（第二周期，第四主族）。碳元素对核外电子的束缚也是较弱的，但它明显强于硅。如果在原子排列中碳原子与硅原子交替排列，以此使载流子形成稳定的移动。载流子容易移动形成电流，典型的外在现象就是材料自身电阻降低。由于电阻降低，发热较少，当然也就更节能。

       虽说从理论上讲，这个技术突破是有意义的。但是我们反过来看，电力控制单元的损耗能有多大？然后动力控制单元占有多大比例？这个还要等丰田进一步的实验数据。

      在此次开发的Camry(HEV)试制车的PCU内，升压转换器及用于控制电动机的逆变器中都使用了SiC功率半导体(晶体管、二极管)。丰田将通过公路行驶试验，在不同的行驶速度、行驶状态（高速公路行驶、市内道路行驶、拥堵等）、室外气温等行驶条件下，获取PCU内的电流及电压等数据。然后与目前使用的硅材料半导体相对比，从而验证新材料SiC功率半导体所带来的节油效果。

       同时，自2015年1月9日起，在作为丰田市内的公交线路上正式运营的燃料电池巴士（FC巴士）上，控制燃料电池堆电压的FC升压转换器，也采用了SiC二极管。通过巴士的实际运营收集行驶数据，来验证新材料的燃油经济性提升效果。

      材料、信息和能源是现代科学研究的主要课题。为了对能源的节约研究新材料也是一个非常重要的思路。而且从目前来看，各大厂商对新能源汽车的研究越来越细，对能源的节约和回收越来越细化。从以前的研究电池到现在的研究电路，不得不说这是科学技术对现代技术发展的作用。这样的细化研究是非常好的科技带动。然而，什么时候这样的理念新闻中，能出现我们国家自己研发的车？什么时候我们能有自己的技术？猫哥对自己的国家充满了期待。