在美國能源部路線圖的支持下，電動汽車的驅動功率正在加倍提升，未來電力牽引驅動系統能夠處理高達100 kW的峰值功率；電動汽車功率密度將從2020年的13.4 kW /升提高到2025年的100 kW /升。

電動汽車功率密度的增加必然要求改進熱管理系統，而且必須在不增加車輛重量的情況下完成高效散熱設計，因為增加重量往往會縮短行駛里程。要滿足超大功率驅動系統的熱管理，除了采用傳統的熱管，水冷和風扇等散熱手段外，還需要更先進的熱管理手段。

美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）與合作伙伴Momentive Quartz Technologies、漢高（Henkel）、Indiana IC和杜邦等正致力于將熱解石墨芯（TPG）用于SiC功率模塊，以改善絕緣金屬基板的導熱性。

采用這項技術的基板重量將可減少30%，得益于TPG導熱石墨芯，系統導熱系數幾乎增加了一倍。借助新技術，電動車SiC電源模塊的功率可以增加15％或更多。

ORNL與合作伙伴在2019年取得的技術成果：帶TPG核心的IMS（IMSwTPG）

為了證明這種技術的強大之處，ORNL小組用一個普通的半橋SiC MOSFET逆變器裸片構建了一個測試平臺（上圖）。在這種設計中，Momentive 公司的TPG芯直接放置于SiC裸片的下方。通過這種設計，廢熱通過TPG芯快速往遠端擴散，并傳導到漢高提供的導熱介電層（dielectric film）。TPG一方面降低了銅基板的熱阻，另外其提供的快速熱擴散還增加了導熱介電層的有效接觸面積，從而提高了系統導熱性。

根據ORNL小組的建模，熱分析顯示TPG芯基板結溫顯著降低，在穩態和循環狀態下，其溫度都降低11°C。因此，在與標準絕緣金屬基板相同的溫度下，SiC功率模塊可以增加15％的功率。

DBC/IMS/IMSwTPG基板的熱分析對比（來源：ORNL）

關于TPG

熱解石墨（TPG）是高純度碳氫化合物在超過2000°C的溫度下，經化學氣相沉積(CVD)生產的具有較高結晶取向的熱解碳，其面內導熱率可高達1650W/mK，是銅的四倍，而重量卻比鋁輕，是一種高性能導熱材料。通過在特殊的熱解石墨外包覆金屬結構或陶瓷外殼，可以設計出具有高導熱性的復合材料。

典型散熱器材料導熱率比對（來源：Momentive）