《產業分析》零碳商機系列7-3：台達EV動力系統利器曝光

【時報記者張漢綺台北報導】儘管擁有令人稱羨的先天優勢，零碳商機大餅卻不是想吃就可以吃得到，低碳交通及廣建充電基礎設施為各國政府未來10年重要政策之一，台達電(2308)挾電源管理及第三代化合物半導體等新興材料布局成果搶進電動車動力系統。

根據IEA預估至2030年，電動車銷售占全球整體汽車銷售比重將從2022年的13%攀升至突破20%，全球私有及公有充電樁亦將從目前近180萬支擴增12倍以上。

台達創辦人鄭崇華在台達成立50周年記者會表示，台達20年前開始做汽車電子產品，並從10年前開始專注做電動車產品，由於台達的電源供應器做得比別人好，轉換效率可以做到96%到97%，用在汽車電路上效能比別人好，且台達把功能從過去的一個一個簡化組合在一起，讓客戶很驚豔，吸引很多客戶，現在已開發很多機種，電動車將是台達未來營運的重心。

在電動車三大核心電池、電控及電機，台達著重在「電控及電機」領域；台達表示，車用產品最重視的就是可靠度及信賴度，由於台達深耕電源管理、散熱相關技術，產品涵蓋電源、風扇、伺服馬達、被動元件電感等，且針對磁性元件、半導體等相關材料均有研發團隊，擁有磁性材料繞製、驅動控制等專利及設計能力，可以對所有元件及線路去模擬，並依照材料特性設計開發高性能及模組化產品，提供客戶系統及整體解決方案。

在當紅的第三代化合物半導體部分，台達也著墨甚深，除獲力智電子(UPI)、中美晶(5483)及日商羅姆半導體(Rohm)入股、前身為台達氮化鎵(GaN)技術先進元件研發團隊的子公司—碇基半導體產品已廣泛應用在台達高功率電源產品，Gan及更高技術門檻的碳化矽(SiC)，台達也克服技術門檻開始導入車用電源及充電樁產品。

台達表示，由於Gan及SiC元件切換速度非常快，導入電動車充電或車載電源時，高速切換容易造成嚴重電池干擾，造成高頻RF產品某些訊號distortion(失真)，必須加強抑止EMI增加抗干擾能力，為避免雜訊有太多路徑跑到電源或車上機電系統，機板Lay out(電路布線)非常重要，如元件耦合是靠電容性耦合，距離拉大，電容性變小，所以元件間必須有足夠的距離，減少元件之間因為高頻產生雜訊的干擾，在磁性材料上繞製使用單層繞法，電感設計變成單層亦可使電容變小，降低電池干擾。

再者，由於碳化矽元件晶圓很小，又得承受同樣的熱量，如何設計有效的散熱系統，確保SiC可靠度也很重要，尤其是汽車產品往往需要高達30萬公里、將近1萬小時以上的可靠度測試，使用過程中又有重複性高的冷熱衝擊，為達到高效能散熱，電路板設計很關鍵，必須很了解SiC物理特性，在電路板與SiC元件間做散熱設計，放上協助散熱的元件避免積熱，由於車內體積較小，目前散熱系統採用水冷散熱，如果應用在充電樁上，則多使用風扇或氣冷。

在驅動線路方面，如何降低SiC元件導通損失及切換損失，驅動器是減少耗能的關鍵，因此驅動器上元件必須考量如何能更有智慧地控制其開關方式，才能最有效使用SiC元件，提升整體效率。

至於充電樁部分，由於充電樁不是單一系統，而是一個介面，不僅要跟車子相聯，也必須跟電網相聯，若更進一步使用V2X充電設備，則並非只是單向轉換，而是雙向轉換，可以由電網向車子充電，也可以由車子回充到電網或建築物，而SiC因擁有Reverse recovery(逆向回復電流)非常小的特性，無論充電或逆變放電回到負載端，都比使用MOSEFT或IGBT有更大好處，天生適用在雙向充放電上，台達很早就跨入充電椿領域，有各種系統整合方案，可以因應客戶需求。(7-3)