來源：羅姆半導體社區

EV是Electric Vehicle的縮寫，也稱為“電動汽車”。最初是電力驅動的交通工具的總稱，但一般情況下僅指汽車。本文將通過與燃油車和混合動力車（以下簡稱“HV”，即Hybrid Vehicle的縮寫）等進行比較來介紹EV的工作原理。

EV的工作原理

首先來介紹EV的工作原理。

EV主要有四大元素。

?將家用交流電源（AC）轉換為直流電源（DC）的車載充電器

?存儲充電電量用的電池

?控制來自電池的電力并將其輸送至電機的逆變器

?將接收到的電力轉換為動力的電機

傳統的汽車大多數配備發動機，利用燃燒燃料產生的能量來行駛。而EV則使用電力和電機來代替發動機。

EV的優點有哪些？

EV的優點有很多，在這里從消費者的角度介紹其中一部分優點。

1）燃料成本低

EV使用電力代替汽油。在夜間充電電費更便宜，因此利用夜間充電可以使電費低于燃油費。例如，假設一個月行駛1,000km，EV與燃油車（設每升141日元）相比，可節省約7,000日元。

※ROHM參考多個網站自行計算的數據。

※1:電耗是表示電池每千瓦時（kWh）的“行駛距離/里程數”的指標。

※2:電費因簽約的電力公司而異。

2）可享受減稅和補貼政策（※截至2019年8月）

在日本，買車需要繳納汽車購置稅、汽車重量稅、汽車稅三種稅金，而如果買EV（電動汽車），則可享受“環保車減稅”和“綠色出行特例”相關的減稅政策，而且，還具有完善的補貼制度。購買EV后，只要提交規定的文件即可享受稱為“CEV（Clean Energy Vehicle，清潔能源汽車）補助金”的政府補貼。

另外，在海外，比如英國、法國、中國都在努力全國推廣EV，都推出了各種相應的制度。比如，截至2016年，中國新能源車（NEV）的銷售量達到33.6萬臺，根據車型可以從中央財政獲得2.5萬～30萬元（40萬～500萬日元左右）的補貼，不僅如此，還可以享受地方政府的補貼制度。

3）環保

在汽車中，EV被歸類為對地球環境友好的“新一代環保汽車”之一。由于它不排放任何含有二氧化碳和大氣污染物質的廢氣，因而有助于防止全球變暖。

EV的缺點有哪些？

另一方面，有些問題也是消費者比較關注和擔心的。

１）需要充電設備

作為日常使用的汽車，要使用EV就需要確保充電設備。當然也可以使用公共充電站，但基本上需要配備相應的設施，以便在最常用的停車場所——家中進行充電。

2）續航里程比燃油車短

EV的續航里程取決于所配置的電池容量。比如，有些EV的標稱為充電一次可行駛約400km。

當然，日常使用或一日游等程度的話，充一次電應該沒什么問題，但如果是長途駕駛，則需要注意避免電池電量耗盡問題。

3）車型少

與燃油車相比，EV的車型較少，可選的功能和設計有限。特別是在日本，普及率尚低，這種問題可能尤為顯著。但是，在美國等國家，隨著EV的普及，車型也隨之豐富起來。

EV得以開發并普及的原因

雖然如今EV作為新一代汽車備受矚目，但最初的電動汽車原型可以追溯到19世紀30年代。燃油車誕生于1880年左右，因此實際上EV的歷史更為悠久。

EV得以真正地重新開發是在20世紀90年代，當時地球環境問題已經受到越來越多的關注。因EV使用環保的“綠色能源”，而且在開車完成日常生活需求的同時能為環保做出貢獻而受到消費者的歡迎。

另外，在發生災難時，EV還有望作為蓄電池（電源）發揮積極作用。例如，在地震引發的停電或需要緊急搬運等非常時期，使用EV的蓄電池可以驅動家電和醫療設備等。

EV與其他種類的汽車有什么區別？

接下來看一下與其他汽車相比之下EV的特點。

與燃油車的區別

EV與燃油車最大的區別是動力來源。EV使用電機，而燃油車則使用發動機。

此外，EV在運行成本方面的優勢也很明顯，比如燃料成本和稅收較低等。而且，不會排放CO2這一點也是包括燃油車在內的其他汽車所沒有的特色。不過，續航里程長、車型多則是燃油車的優勢。

與混合動力車（HV）和插電式混合動力車（PHEV）的區別

融合了EV和燃油車的“長處”的是混合動力車（HV）和插電式混合動力車（以下簡稱“PHEV”，Plug-in Hybrid Electric Vehicle的縮寫）。

與EV僅靠電機驅動相比，HV和PHEV采用的是發動機和電機混合驅動的工作機制。因此，也可以稱之為“消除不充電而長距離行駛時可能發生的電池耗盡、續航里程短的擔心”的汽車。

HV和PHEV之間有什么區別？

HV是配備發動機和電機的汽車。雖然其工作機制因車型而異，不過主要是啟動時～中高速時使用電機，中高速～高速時使用發動機。由于不能從外部充電，因此用“融入了部分EV元素的燃油車”這樣的表述可能更接近其特征。

PHEV不僅具有HV可從外部電源直接充電的功能，還延長了僅靠電力能夠行駛的距離。在電池滿電的情況下，靠電力行駛這一點與HV相同。

電動汽車的關鍵是SiC功率元器件

EV的銷量與日俱增，但要想在未來更加普及，需要解決如何有效使用電力的問題。

解決該問題的“王牌”，就是用Si（硅）和C（碳）化合后的SiC（碳化硅）制造而成的“SiC功率元器件”。

SiC功率元器件是非常適合“有效轉換功率”的電子產品，可用于EV的車載充電器和電池逆變器中。

SiC功率元器件的優點

采用SiC功率元器件的優點，主要是“高效化”和“小型化”。作為示例，下面介紹一下在EV的逆變器中配置這種元器件時，每種優點是如何發揮作用的。

1）高效化：有助于改善電耗

為改變電機的轉速，逆變器需要頻繁地進行功率切換。SiC功率元器件可以降低此時產生的功率損耗，可有效地將電力轉換為動力，故可延長相同電量的續航距離，從而可改善電耗性能。

2）小型化：有助于車體和驅動系統的小型化

如果提高了功率轉換效率，則所產生的熱量也會減少，故可大幅縮小以往所需的冷卻機構等的尺寸，從而有望實現逆變器的顯著小型化，這也有助于EV驅動系統和車體本身的小型化。

關于ROHM

ROHM從2000年開始著手SiC功率元器件的基礎研究，于2010年在日本國內首家實現了SiC肖特基勢壘二極管（SBD）的量產，并于全球第一家將SiC MOSFET投入量產，ROHM始終在推進領先行業的技術開發。

審核編輯黃昊宇