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与传统的硅晶圆相较,碳化硅凭什么一夕爆红?

碳化硅(SiC)对多数人而言是陌生的名词,却在这几年爆红,成为未来 5G、电动车中的关键第三类半导体材料。随着“特斯拉效应”带动的碳化硅上车热潮只是开始,随着全球新能源汽车的市场渗透率进一步提升,碳化硅芯片产业未来势不可挡。

跨入新能源汽车,为了满足大电流、高电压的需求,搭载的功率半导体也大幅提升,具体而言,碳化硅功率器件在新能源汽车中的应用场景包括:主驱逆变器、OBC(车载充电器)、快速充电桩,以及大功率DC/DC等。其中,碳化硅在800V主电机控制器应用是大势所趋。

碳化硅相较于传统硅晶圆有更高的功率密度、让设备的尺寸和体积更小、相应的电池体积也会更小,因此可以延长电池使用寿命,让电动车的行驶里程更远。

在全球,碳化硅功率半导体的需求量不断攀升。越来越多的厂商对碳化硅功率半导体加大投入,国外知名厂商有ROHM、Cree、SDK、STMicroelectronics、Littelfuse、Ascatron、InfineonTechnologies等。近几年,国内在汽车级芯片方面,以比亚迪为首的一批国产电动汽车厂商最近几年也投入了大量资金研发国产的汽车级芯片。

碳化硅功率半导体的效率极高,其优势在电动出行等能源密集型应用中愈发明显。在电动汽车动力电子设备领域,碳化硅芯片的配置能有效延长单次充电的行驶距离。它的另一个大量的应用,是射频 RF 元件,碳化硅可以有更好的散热,因此,5G 基地台中的射频元件也非常适合使用碳化硅。

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