意法半導體和空客達成合作，SiC和GaN將登上飛機

根據(jù)外媒消息，空客已同意與意法半導體簽署了一項協(xié)議，旨在探索寬禁帶半導體材料對飛機電氣化的好處，雙方將專注于開發(fā)適用于空客航空航天應用的SiC和GaN器件、封裝和模塊。

空中客車首席技術官Sabine Klauke表示：意法半導體的電力電子專業(yè)知識與空中客車的飛機和VTOL電氣化相結合，將加速實現(xiàn)世界上第一架氫動力商用飛機以及全電動城市空中交通。

目前沒有提供有關兩家公司將在該計劃上花費的時間范圍或金額的詳細信息。兩家公司表示，這項工作將包括開發(fā)電動機控制單元、高壓和低壓電源轉換器以及無線電力傳輸系統(tǒng)。

對于空客來說，將SiC和GaN等半導體材料帶入飛機是脫碳飛行的重要一步，目前空客正在探索一種混合動力電力推進的技術，用于提升飛機的能源利用效率的同時，并將二氧化碳的排放降低。而SiC和GaN等寬禁帶半導體器件的引入可以讓飛機的電氣系統(tǒng)在集成、性能、效率以及組件尺寸和重量方面獲得巨大改進。

作為全球商用客機龍頭，空客在過去多年時間里，一直致力于布局SiC和GaN等材料，其與德國萊茵大學進行合作，共同研究如何利用GaN半導體技術來提高航空電子設備的效能和性能。此外，其主導的GAINS項目，由歐盟資助并且意法半導體等共同參與，目標是利用GaN技術來提高飛機電力傳輸和控制系統(tǒng)的效率和性能。

而在SiC領域，空客與法國的CNRS（國家科學研究中心）合作，共同開展碳化硅材料的研究，并探索其在航空航天領域的潛在應用。此外，波音787 Dreamliner的電力系統(tǒng)中也使用SiC器件用于減輕飛機的重量并提高燃油效率。

SiC除了被用在電力電子系統(tǒng)中之外，還被用在機身材料中，以空客的輕型直升機H160為例，該機型在設計中采用了碳化硅陶瓷復合材料制造的主旋翼槳葉。這種材料的使用可以減輕重量、提高效率，并提供更好的耐久性和耐腐蝕性能。

此外，在空客A320 NEO飛機的發(fā)動機上，也采用了SiC纖維陶瓷。日本在2017年也研發(fā)出了一種SiC復合材料，其強度是普通合金的兩倍，耐熱性提升20%，重量輕了三分之二。

由于SiC的耐高溫、輕量化、高功率密度以及高頻等特性其成為航空電子系統(tǒng)中的理想選擇，此次意法半導體與空客的合作是SiC在飛機應用的初探，未來隨著SiC技術的不斷發(fā)展和成熟，SiC在飛機上的應用將得到進一步推廣和應用。