電動車冷氣耗電比較：夏天續航掉多少？熱泵 vs PTC 差在哪

重點先講：電動車夏天開冷氣，續航確實會掉，但掉多少要看車型、車速與設定。公開測試多落在「約一成上下」，實驗室模型在極端條件下則可到三成以上。至於熱泵 vs PTC，真正拉開差距的是冬天暖氣，不是夏天冷氣。

影片縮圖：陳志豪 @vkinng

發生了什麼：新影片拆解電動車空調

• 影片從電動車空調系統開始拆解，說明冷氣吃掉多少電，以及為什麼停車吹冷氣電量也會持續下降。
• 比較電動車常見的「熱泵」與「PTC」兩種系統，並討論為什麼不同車款開空調，續航影響可能差很多。
• 另外討論夏天開窗與開冷氣哪個省電、市區／國道／高速公路怎麼選，最後整理插電預冷、冷氣溫度設定、座椅通風、降低停車暴曬等省電方法。

先看公開數據：AAA 2026 在 95°F（約 35°C）、車內設 72°F 的底盤測功機測試中，電動車續航比 75°F 少約 8.5%、效率少 10.4%（AAA）；美國阿貢國家實驗室同樣條件下，續航平均約少 14%（Argonne）。兩者方法與車款不同，數字不能直接互相取代。

工程重點 1：冷氣到底吃多少電

冷氣的負載來自壓縮機把車內熱量搬到車外，耗電會隨日照、車內初始溫度與車速變動。早期 NREL／SAE 模型假設最大熱負載 7 kW、系統 COP 2.33，換算尖峰電力約 3 kW，穩態小型房車約 1 kW，對應 SC03 循環續航分別少約 36% 與 16%（OSTI）。這是舊款電動車的模擬，現代車款效率更好，只能當量級參考，實際 kW 值我標為「待核」。

歐盟 JRC 的 WLTC 實驗室測試則顯示，35°C 時空調耗能約占車輪端所需能量的 15%–18%，−7°C 時為 35%–45%；冬天暖氣耗電可能是夏天冷卻的 4–10 倍（JRC）。

工程重點 2：為什麼市區掉得比高速多、停車也掉電

冷氣耗電是「時間」成本，不是「距離」成本。一項 EV 研究在 35°C 下，市區能耗增加約 24%，高速約 12%（IJAT 2024）。原因是高速行駛時驅動耗電本來就大，冷氣占比被稀釋；市區車速低、同樣距離花更多時間，冷氣就吃掉更高比例。停車吹冷氣時沒有行駛里程可分攤，電量自然只減不增，而且熱浸後的第一段降溫最耗電——NREL 測得車廂遮陽與分區送風可把 20 分鐘降溫節省最多 0.92 kWh（約 66.5%）（NREL）。

工程重點 3：熱泵 vs PTC，差在冬天

PTC 是電阻加熱，電能轉熱能約 1:1（COP≈1）；熱泵把外界熱量「搬」進車內，COP 可高於 1。同款車的底盤測功機比較中，熱泵估計 COP 在 0°C 約 1.53–3.33、−10°C 降到 0.80–1.93，續航保留率比 PTC 多 1%–15%，平均約 4%–7%（MDPI WEVJ）。天氣越冷優勢越小，極寒時還是需要電阻輔助。

夏天製冷則是兩種車都靠壓縮機走冷媒循環；義大利都靈理工的模擬在 42°C 下兩種架構表現相近，熱泵僅略有優勢（Politecnico di Torino）。也就是說，「熱泵 vs PTC 差很大」主要是冬天與電池／座艙熱管理整合的差異；夏天不同車的落差，更多來自車型、隔熱、控制策略。

工程重點 4：開窗比較省？以及實際能做的事

開窗與冷氣的比較，目前我找到的實測資料多半是燃油車：Corolla 與 Explorer 在 64–113 km/h 穩定車速下，最大冷氣負載比開窗更耗油；Corolla 約在 121 km/h 時，開窗的油耗才追平冷氣（Huff 等人）。電動車是否同樣適用，我標為「待核」，但「低速開窗、高速風阻變大」的物理方向相同。

省電方面，NREL 指出插電預冷可讓電網而非電池負擔初始降溫（NREL）；分區送風在相同風量下可降低約 16.7% 空調能耗（NREL）。這些與影片提到的預冷、座椅通風、減少暴曬方向一致。

還缺什麼／待核

• 多數數據來自美國或歐洲測試與模擬，沒有直接對應台灣車款與氣候（高溫高濕、日照強）；台灣實測數字：待核。
• 現代車款冷氣實際 kW 值：待核（上述 1 kW／3 kW 為舊款模型假設）。
• 電動車開窗 vs 冷氣的實測：待核（引用的是燃油車測試）。
• 各測試的車內設定（72°F）、循環與車款不同，百分比不能相互套用。

影片連結

• 電動車開冷氣到底多耗電？夏天續航會掉多少？熱泵 vs PTC差很大（YouTube @vkinng）

最後問你：你開電動車夏天的習慣是預冷、開窗，還是直接開強冷？實際續航掉多少？留言告訴我。

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來源與資料整理：AAA（2026 / 2019）、Argonne、NREL／OSTI、歐盟 JRC、Springer IJAT、MDPI WEVJ、Politecnico di Torino、Huff 等人 A/C 油耗研究。
本文由 Vkinng World（vkinngworld.blogspot.com）與 YouTube @vkinng 陳志豪整理，數據僅供參考。

東芝溝槽閘極 SiC 門檻電壓飄移砍半：ICSCRM 2026 談的是閘極氧化層製程，不是另一顆 IX800

重點先講：2026-09-30，東芝電子元件及儲存裝置（Toshiba Electronic Devices & Storage）宣布開發出可抑制溝槽閘極碳化矽（SiC）MOSFET 長期運轉時門檻電壓（V_th）飄移的技術，細節於 ICSCRM 2026（橫濱，2026-09-27～10-02）發表。核心不是再推一顆更高壓模組，而是針對溝槽區閘極氧化層介面處理（氮化條件等）與電荷陷阱的關係做製程優化，在維持低導通電阻前提下，把正／負閘極反覆應力造成的 V_th 飄移壓到「市售溝槽閘極 SiC MOSFET」約 50%（公司對照條件，見下文）。技術已導入 1200V 溝槽閘極 SiC MOSFET TW007D120E（2026 年 5 月起測試樣品出貨），應用敘事涵蓋電動車、再生能源與資料中心電源。請把這則讀成閘極製程／長期可靠度新聞；不是 09-27 已發的 Toshiba IX800 3.3 kV 工業模組，也不是 10-01 Renesas 650V GaN DSC 機架側封裝，更不是 pending 的 Infineon × Eaton MVSST。

發生了什麼

• 場合：ICSCRM 2026（第 23 屆碳化矽與相關材料國際會議），橫濱；會期至 2026-10-02。
• 問題：溝槽閘極 SiC 相對平面型／矽 MOSFET，在長期閘極電壓應力與正負反覆應力下，V_th 飄移更明顯——會影響穩定導通與導通損。
• 作法：分析閘極氧化層介面處理條件與 V_th 飄移關係；優化氮化等參數，抑制介面處理過程產生的電荷陷阱貢獻。
• 結果（公司）：V_th 飄移約減至市售溝槽閘極 SiC 的 50%（例：25°C、V_gs=+25V/−10V、Duty 50%、約 400–500 kHz、10¹¹ cycles）。
• 產品落地：1200V TW007D120E；2026/5 起測試樣品；NEDO 計畫 JPNP21029 成果。
• 應用敘事：EV 功率轉換、再生能源、資料中心電源供應。

和 09-27 Toshiba IX800 差在哪：IX800 談的是3.3 kV 級工業／電網側模組封裝與電流密度；今天談的是1200V 溝槽閘極 SiC 的閘極氧化層製程與 V_th 長期穩定。同一家東芝、同一條 SiC 路線，一個管「高壓模組怎麼裝」，一個管「溝槽閘極怎麼熬過正負閘極應力」——別混成同一則新聞。

工程拆解（四點）

1. 溝槽閘極先搶導通密度，再撞可靠度帳
溝槽結構把通道豎起來，單位面積導通電阻更低、電流密度更高——這正是車用／工業 SiC 要的。代價是閘極氧化層坐在溝槽側壁與轉角，電場與介面態更敏感；V_th 一漂，驅動裕度與損耗帳就跟著漂。

2. 正負閘極反覆應力 ≠ 只測直流偏壓
實務轉換器閘極常在正偏導通與負偏關斷之間切換。東芝強調近年文獻已看到「應力循環次數」相關的 V_th 變異；他們的對照量測刻意放在 +25V/−10V、高頻 duty 50%、累積 10¹¹ cycles——這是開關壽命語境，不是只掛靜態偏壓。

3. 介面處理是雙面刃：降 R_on 也可能種陷阱
閘極氧化層介面處理本用來降導通電阻、顧閘極氧化可靠度；但不同氮化條件會顯著改變正負應力後的 V_th 飄移幅度。東芝的敘事是：把「電荷陷阱」這條鏈釐清後，才能同時守住低 R_on 與低飄移——不是只喊一個數字。

4. 「減半」要帶條件讀
50% 是相對「市售溝槽閘極 SiC MOSFET」在東芝給定應力條件下的公司測試結果，不是全產業獨立實驗室共識曲線。TW007D120E 目前是測試樣品階段；量產車規／工規全條件（高溫、HTGB、動態 R_on、封裝級）仍要等公開資料交叉核對。

還缺什麼／待核

• ICSCRM 論文／投影片全文何時公開？量測條件是否含高溫（>25°C）與封裝級應力？
• 「市售對照」具體是哪些競品料號與批次？第三方能否複現？
• TW007D120E 正式 datasheet 的 V_th 規格窗、可靠度表、動態參數何時上架？
• 製程優化對閘極氧化 TDDB／短路耐量是否有取捨？
• 何時擴到其他電壓等級／模組產品線（含車規 AEC 路徑）？

@vkinng 延伸觀看

• 電動車 400V 升 800V 的秘密：碳化矽 (SiC) 才是最強心臟！（主片：為佹高壓架構綁死寬能隙）
• SST 固態變壓器革命：為何 AI 大廠寧願犧牲 99% 效率也要淘汰傳統變壓器？（選看：資料中心電源也在吃 SiC）
• SST 固態變壓器神級護盾／轉換效率 vs 功率因數（選看）

想聽你怎麼看：溝槽閘極 SiC 要在車用與資料中心長期站穩，你覺得下一關會先卡在「閘極氧化層／V_th 穩定」，還是「模組封裝熱與寄生」？

來源：Toshiba Electronic Devices & Storage 官方技術新聞（2026-09-30）— trench-gate SiC V_th drift 抑制／ICSCRM 2026／TW007D120E。V_th 減半與應力條件皆為公司公布測㩦結果，非本頻道獨立實測。
相關：NEDO 計畫 JPNP21029。
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瑞薩 650V GaN 雙面散熱 8×8 mm：AI 機房 800V 母線轉 48V，下一刀先打封裝？

重點先講：2026-09-30，瑞薩電子（Renesas）宣布推出業界首款具備雙面散熱（dual-side cooling, DSC）的 650V GaN 裝置：料號 TP65H020G4PLSGBD，採 Gen IV Plus D-Mode 架構，導通電阻 20 mΩ（公司稱屬 650V 級最低之一），封裝為超緊湊 8×8 mm PQFN。官方對準兆瓦級 AI 資料中心的 800 V HVDC 架構——尤其是把 800 V 往下轉到 48 V／12 V／6 V 的中間匯流排轉換器（IBC），以及 sidecar 電源架上的電池備援（BBU）與電容櫃（CBU）級。裝置支援約 700 V 運轉；目前對主要 AI 資料中心 OEM／ODM 送樣，量產目標 2027 年中。請把這則讀成機架／sidecar 側 GaN 封裝與熱路徑新聞；不是 09-30 pending 的 Infineon × Eaton MVSST（中壓 SST＋SiC 供貨），也不是 Toshiba IX800 工業 3.3 kV 模組或 onsemi EPP 晶圓級封裝。

發生了什麼

• 裝置：TP65H020G4PLSGBD；650V GaN；Gen IV Plus；D-Mode；R_DS(on)＝20 mΩ（公司宣稱）。
• 封裝：雙面散熱 8×8 mm PQFN；相對既有 10×15 mm TOLT，佔位約小 57%；頂側熱阻約降 10%（雙面散熱路徑）。
• 場景：800V HVDC AI 機房；IBC（800→48／12／6 V）、BBU、CBU；sidecar 電源架。
• 驅動友善：高閘極臨界電壓、內建續流二極體、低 Q_g／C_oss；可用標準矽閘極驅動，不必負閘極偏壓、不必專用 E-mode 驅動器（公司敘事）。
• 參考設計：6 kW、800V→48V LLC DCX（搭配 RA6T3 MCU）：功率密度 2.6 kW/in³；滿載效率較等效 TOLT 板高約 0.21%（公司模組級測試）。
• 時程：送樣中；量產規劃 2027 年中；2026-10-12～15 OCP Global Summit（聖荷西）展示。

和昨天 Infineon × Eaton MVSST 差在哪：MVSST 談的是電網中壓進、機房 800 VDC 出的固態變壓器平台與 SiC 供貨；今天瑞薩談的是 800 V 已經進機房之後，機架／sidecar 內 IBC 與備援級怎麼用更小、更好散的 GaN 把功率壓下去。同一條「AI 800V」高速公路，一個管入口匝道，一個管車道上的變速箱——別混成同一則新聞。

工程拆解（四點）

1. 雙面散熱＝先搶熱，再搶面積
機架功率從約 120 kW 往兆瓦級爬時，先撞上的往往是板面積與熱頭寸，不是「紙上還能再多幾安培」。DSC 讓熱從頂、底兩邊走，頂側熱阻約降 10%；8×8 mm 又比 TOLT 小約 57%——等於在同樣冷卻預算下，IBC 級可以排更多裝置或縮板。

2. 20 mΩ＠650V：IBC 級的導通帳
800V→48V／12V／6V 的中間轉換，電流密度高、切換也常往 MHz 級走以縮小被動件。低 R_DS(on)、低閘極電荷與輸出電容，是把導通損與開關損一起壓住的組合拳；公司並強調可切到 MHz 以縮小電感／電容、壓 BOM。

3. 「像矽一樣好開」：升級摩擦故意做低
高 V_th、免負偏壓、標準矽閘極驅動——敘事重點是 ODM／OEM 不必為了換 GaN 重寫驅動生態。搭配瑞薩 AUX 控制器、驅動與 MCU，形成「單源」800V 方案敘事；這是供應鏈可採購性，不是只發一顆裸 die。

4. 參考設計數字要帶條件讀
6 kW LLC DCX、2.6 kW/in³、滿載效率＋0.21% vs TOLT，皆為公司參考設計／模組級測試。它證明封裝路線在實驗室板子上站得住，但不等於每個 sidecar 機櫃量產線都能複製同一數字——熱介面、氣流、並聯均流與 EMI 仍是系統題。

還缺什麼／待核

• 公開 datasheet 全文（SOA、動態電阻、寄生參數、可靠度條件）何時上架？
• 「業界首款 650V GaN DSC」的對照基準與第三方交叉核對？
• 送樣 OEM／ODM 與首批量產客戶是否公開？
• 800→12V／6V IBC 參考設計的完整效率曲線與熱量測條件？
• 與 SiC 在同一 800V IBC 級的成本／損耗交叉點？

@vkinng 延伸觀看

• 電動車 400V 升 800V 的秘密：碳化矽 (SiC) 才是最強心臟！（主片：高壓架構與寬能隙邏輯）
• SST 固態變壓器革命：為何 AI 大廠寧願犧牲 99% 效率也要淘汰傳統變壓器？（選看：為何機房要 800 VDC）
• SST 固態變壓器神級護盾／轉換效率 vs 功率因數（選看）

想聽你怎麼看：AI 800V 母線往下轉到 48／12／6 V 時，你覺得下一瓶頸會先卡在「GaN 封裝與熱路徑」，還是「控制器／驅動與可複製的參考設計生態」？

來源：Renesas 官方新聞稿（2026-09-30，Tokyo）— TP65H020G4PLSGBD／Gen IV Plus／DSC 8×8 mm PQFN。R_DS(on)、佔位、熱阻、參考設計密度與效率差皆為公司公布／模組級測試，非本頻道獨立實測。
引言：John Wiggenhorn（Renesas High-Voltage GaN Senior Product Line Director）。
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