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SiC具多重優勢 有利電動車達輕量化、提升續航力、快速充電等目的 ...

2020-1-13 04:18 PM| 發佈者: SophieWeng@G| 查看: 147| 評論: 0|原作者: 林芬卉|來自: DIGITIMES Research

摘要: 第三代半導體材料SiC(碳化矽)具有寬能隙、擊穿電場強度大、電子飽和移動速度快等多重優勢,適合優先導入耐高電壓、高溫及高頻運作、節能要求高等利基市場。DIGITIMES Research認為SiC功率元件於電動車應用極具潛力, ...

第三代半導體材料SiC(碳化矽)較矽基半導體具有寬能隙、擊穿電場強度大、電子飽和移動速度快等多重優勢,然尚存在量產性低、成本高等問題,故優先導入耐高電壓、高溫及高頻運作、節能要求高等利基市場。DIGITIMES Research分析師林芬卉認為SiC功率元件於電動車應用極具潛力,除終端市場年增率高,SiC亦有助於系統小型化、減輕車身重量、提升續航力、縮短充電時間等多項好處,因此,於此應用將漸取代矽基功率元件。

目前半導體所使用的材料仍以矽為主,其具有製程成熟度高、成本低等優點,然在需耐高電壓及高溫、高功率、高頻運作等應用場景,矽基半導體面臨極限,第三代半導體SiC則開始受到重視,主因其特性包括寬能隙、擊穿電場強度大、電子飽和移動速度快、熱傳導率快等,故在嚴苛環境下亦能穩定操作。

雖SiC功率半導體具備上述多重優勢,然因其量產性低、成本高,故僅能優先導入利基市場應用,尤其對應1,000V以上的鐵道交通、電力系統、工業設備,或是與新能源相關領域如太陽能、電動車、快速充電站、不斷電系統等,其發揮的效益包括電源轉換效率高、能量損耗低、減少電容和電感數量、簡化散熱系統設計、產品及系統體積得以小型化等。

SiC功率元件較早導入的領域為太陽能及儲能中的逆變器(inverter),功率半導體業者看好SiC未來在電動車的應用,除電動車市場將呈兩位數成長外,SiC功率元件導入車載充電器(OBC)、逆變器、DC/DC轉換器等,有助於縮短充電時間、縮小系統及電池體積、減輕車身重量、增加續航力等,因此將漸取代矽基功率元件於車載端的應用。

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