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日本一研究團(tuán)隊(duì)近日宣布，他們利用半導(dǎo)體材料氮化鎵(GaN)研發(fā)的逆變器，已首次成功應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，有望讓電動(dòng)汽車節(jié)能20%以上。該研究團(tuán)隊(duì)由2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主之一、日本名古屋大學(xué)教授天野浩領(lǐng)導(dǎo)。

逆變器是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件之一，其功能是把電池所儲(chǔ)存的直流電轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)所需的交流電。也可以理解為是一種將低壓(12、24或48伏)直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設(shè)備。

此次，天野浩團(tuán)隊(duì)通過利用氮化鎵，研發(fā)出了可比一般純電動(dòng)車節(jié)能兩成的純電動(dòng)車，并將該車命名為“ALL GaN Vehicle”。測試中已能達(dá)到時(shí)速50公里水平，計(jì)劃今年內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)速100公里。

和傳統(tǒng)技術(shù)相比，使用氮化鎵的新型逆變器效率更高，可大幅降低轉(zhuǎn)換中的電量損耗。它也可應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車等其他環(huán)保車，有望幫助減少二氧化碳排放。

“ALL GaN Vehicle”汽車已于24日開幕的第46屆東京汽車展上展出。天野浩表示，使用氮化鎵做電池的電動(dòng)汽車尚屬世界首例。但目前他們?nèi)匀幻媾R裝置的可靠性和價(jià)格這兩樣課題研究，他們希望新技術(shù)能盡快達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，爭取2025年投入市場。

天野浩與另外兩名諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯砍晒褪前l(fā)明了以氮化鎵晶體為材料的藍(lán)光二極管。

總編輯圈點(diǎn)

如果要為半導(dǎo)體材料劃分代際的話，可以這么說：以硅為代表的第一代半導(dǎo)體是集成電路的基石，第二代半導(dǎo)體如砷化鎵促成了信息高速公路的崛起，以氮化鎵、碳化硅、金剛石等為代表的第三代半導(dǎo)體，則是發(fā)展下一代信息技術(shù)的重要載體。第三代半導(dǎo)體材料不但具有優(yōu)異的光電特性，還具有熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)越性能。因此，它們當(dāng)仁不讓地成為目前半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)。