【湖南招商】中车电动突破氢燃料电池关键技术 碳化硅器件国产化打破国际垄断
所属地区:湖南
发布日期:2025年07月15日
在新能源汽车产业招商引资热潮中,中车时代电动汽车股份有限公司实现重大技术突破,成功研制碳化硅大功率燃料电池DC/DC变换器并投入商用。这项被誉为氢燃料电池"皇冠上的钻石"的宽禁带半导体技术,长期被美国、日本垄断,此次突破标志着我国在氢能核心零部件领域取得重要进展。该成果源自国家重点研发计划项目,已获得上汽捷氢400套订单,成为国内首个实现商用的碳化硅大功率燃料电池DC/DC变换器。
一、碳化硅技术突破打破国际垄断格局
宽禁带半导体碳化硅因其耐高压、耐高温、高频特性优越,被视为氢燃料电池系统的核心材料。全球市场长期被科锐、罗姆等美日企业主导,我国在该领域存在明显技术短板。中车电动通过承担国家"新能源汽车"重点专项,系统攻克了碳禁带半导体在高温高磁场环境下的应用难题,开发出具有完全自主知识产权的碳化硅器件。经第三方检测,产品关键参数达到国际先进水平,其中功率密度提升30%,系统效率突破98%。
二、三年技术攻关破解六大核心难题
研发团队历时三年集中攻关,先后解决三大基础科学问题:碳化硅材料在200℃以上高温环境的稳定性控制、强电磁干扰下的信号完整性保持、多物理场耦合条件下的封装可靠性。在工程化方面突破六项关键技术:包括耐高温栅极驱动设计、低寄生电感电路布局、高效散热结构优化等。这些突破使产品具备超高频开关、10kV级耐压、毫欧级导通电阻等优异特性,成功通过汽车级振动、冲击、盐雾等严苛环境试验。
三、产业链协同实现商业化落地
中车电动联合清华大学、中国科学院等科研机构,构建"材料-器件-系统"全链条创新体系。在湖南省株洲市建成首条车规级碳化硅功率模块生产线,年产能达5万套。产品适配120kW级燃料电池系统,已批量应用于物流车、城市客车等商用车型。实际运行数据显示,搭载该变换器的氢能汽车百公里氢耗降低12%,系统体积减少40%,有效提升整车经济性和空间利用率。
四、技术突破带动氢能产业升级
此次技术突破使我国氢燃料电池系统成本下降约15%,推动氢能汽车商业化进程。据行业分析,到2025年国内碳化硅功率器件市场规模将超50亿元,主要应用于新能源汽车、轨道交通等领域。中车电动正将技术延伸至电驱系统,开发基于碳化硅的电机控制器,进一步巩固在新能源商用车领域的技术优势。株洲市已规划建设氢能产业园,形成从关键材料到整车的完整产业链。