Heavy Duty Vehicles Cav - Infineon Technologies

重型商用、工程和农用车辆（CAV），如长途卡车、自卸卡车、公共汽车、收割机、履带车辆和叉车等，必须满足特殊要求：除可靠、经久耐用和盈利能力之外，它们还必须做到环保和节能。尽管道路上行驶的乘用车更多，但诸如卡车和公共汽车等重型车辆排放的二氧化碳约占道路运输二氧化碳排放量的27%，相当于欧盟二氧化碳总排放量的6%左右。

二氧化碳排放和能耗与日俱增，背后的主要原因是经济活动日益繁荣和对商品的需求日益增长，这导致交通运输和配送服务不断增加，卡车货运越来越频繁。欧盟理事会通过了第一个针对卡车及其他重型车辆的欧盟二氧化碳排放标准，以压制不断攀升的二氧化碳排放量。按照新的规定，汽车制造商必须降低新卡车的二氧化碳排放量，即，到2025年比2019年平均降低15%；到2030年比2019年平均降低30%。正因如此，最迟从2025年开始，欧洲道路上行驶的卡车终将变得越来越环保。

为什么重型车辆电气化迫在眉睫

近年来，随着排放量不断攀升和气候保护日益刻不容缓，CAV电气化已成为摆在汽车制造商和用户面前的迫切问题。CAV正越来越多地采用电力动力总成，以符合最新的排放和能效法规。城市街头行驶的商用卡车，特别是实行调度管理的大型车队和物流公司运营的商用卡车，也在快速推进电气化转型。与此同时，许多全球物流公司纷纷承诺通过改装或直接购置来扩大其电动车队。在欧洲，汽车电气化转型正势如破竹：2019年注册登记的纯电动卡车和外充电式电动卡车的数量同比增长了一倍多。这无疑只是开端：欧洲卡车制造商估计，到2030年，需要大约20万辆零排放卡车，包括纯电动卡车（BEV）和燃料电池卡车（FCEV），才能实现针对重型卡车的二氧化碳减排目标。

动力总成逆变器和辅助驱动系统是关键

电气化是积极的应对方案，但所需技术涵盖所有电气和电子技术领域，包括电机和驱动、电源和计算以及传感和通信。CAV采用的传感器、执行器、单片机和存储器等数量众多，并且需要提供诸如盲点监控等功能，因而其复杂度通常比私家乘用车高得多。就半导体而言，重型车辆电气化主要涉及动力总成逆变器解决方案，以及面向各种机械的辅助驱动应用解决方案，如打捆机、电锯、割草机、旋转刷和收割机。纯电力动力总成使用由电力电子逆变器控制的电机来取代机械部件，这提高了重型车辆的能效和可靠性。加上安全性和结实耐用，这些典型设计要素可助力公共汽车、卡车和农用机车不断朝着零排放车辆转型，取代如今的矿物燃料运输工具。举例来讲，经专门打造的IGBT（绝缘栅双极晶体管）开关器件，能够处理极端热循环、负载突降引起的瞬态电压峰值和振动造成的机械应力。

应用页面。商业、建筑和农业车辆

借助碳化硅等新技术优化能效

英飞凌半导体有助于电力动力总成符合最新的排放和能效法规要求。譬如，英飞凌半导体可帮助卡车优化电力动力总成功率变换，并可支持传感、计算和执行等驾驶辅助应用。英飞凌半导体可用于提供电子化节油解决方案，并可实现高效电池充电。新型碳化硅（SiC）器件是面向电气化CAV应用的新兴电源开关技术。SiC器件的基本技术规格与IGBT相似，但它能够提高开关频率，这有利于使用更小的无源元件和滤波器。即使以较低开关频率工作，SiC器件的总损耗亦比IGBT降低最多80%。典型产品包括英飞凌1200 V CoolSiC™系列的模块产品和单管产品。

应用页面：面向卡车和农用机车的混合动力和电动解决方案

深刻洞见：白皮书《Podcast4Engineers》

面向各种车载应用的半导体解决方案

英飞凌电源解决方案可助力商用、工程和农用车辆，如收割机、拖拉机、公共汽车、卡车和采矿车辆等，提高能效。因此，英飞凌提供了适用于各类型应用的解决方案。譬如，适用于卡车的电力动力总成和辅助电源，以及车载充电器和无线电源、DC-DC转换器、电动泵和压缩机等的解决方案。

英飞凌半导体还可用于其他相关应用，包括电池管理系统、安全功能（如制动车辆稳定性控制和“线控转向-线控制动”）以及雷达和摄像头应用等。为全面满足CAV电气化应用要求，英飞凌提供了种类齐全的产品，包括Si IGBT、CoolSiC™ MOSFET、功率模块EconoDUAL™和HybridPACK™ Drive，以及互为补充的栅极驱动器、单片机和传感器等。最负盛名的英飞凌IGBT当属经济高效的EconoDUAL™ 3半桥，其最大额定电流电压为900 A和1700 V。