新能源汽車(chē)被重視，SiC 元器件為何迎來(lái)爆發(fā)？

作為半導(dǎo)體界公認(rèn)的“一種未來(lái)的材料”，在沉寂了一段時(shí)間之后，SiC功率元器件終于在汽車(chē)市場(chǎng)迎來(lái)了爆發(fā)，尤其是在有著巨大增長(zhǎng)機(jī)會(huì)的電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。

據(jù)了解，基于SiC的功率半導(dǎo)體先前主要用于電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載充電裝置，目前正逐步進(jìn)入系統(tǒng)的核心驅(qū)動(dòng)部件——牽引逆變器，并帶來(lái)了引人注目的變化。

為什么時(shí)至今日，SiC能夠在汽車(chē)市場(chǎng)尤其是電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域取得不錯(cuò)的發(fā)展呢?這就不得不提到SiC出色的性能。

逆變器中的“全SiC”功率模塊

決定一個(gè)好的逆變器的關(guān)鍵在于能否進(jìn)行有效的功率轉(zhuǎn)換，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言是如此，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)賽事而言，這更是取勝的關(guān)鍵。

據(jù)了解，在素有“電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)試驗(yàn)場(chǎng)”之稱(chēng)的電動(dòng)方程式賽事Formula E的賽車(chē)的逆變器上就使用上了“全SiC”功率模塊。

那么SiC的功率元器件究竟有何與眾不同之處呢?

可以這樣說(shuō)， “全SiC”功率模塊與普通的IGBT模塊相比，能顯著降低開(kāi)關(guān)損耗，并實(shí)現(xiàn)高效率的功率轉(zhuǎn)換。

此外，SiC還使得功率器件的漂移區(qū)更薄、能顯著降低導(dǎo)通狀態(tài)電阻，由此SiC元器件的芯片尺寸可以大幅縮小。

目前，F(xiàn)ormula E中的VENTURI 車(chē)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始采用其官方技術(shù)合作伙伴(ROHM)羅姆提供的“全SiC“功率元器件。

值得一提的是，在采用了羅姆的“全SiC“功率模塊之后，F(xiàn)ormula E車(chē)隊(duì)配備的逆變器與第二賽季賽事相比，體積縮小了43%，重量減輕了6kg。而逆變器的小型化和輕量化也有助于提高電動(dòng)賽車(chē)的行駛性能。

不僅如此，SiC更高的帶隙和熱導(dǎo)率，使其可以在更高結(jié)溫 (175–200攝氏度) 條件下可靠地工作，從而降低或消除主動(dòng)冷卻要求。

這也正如第五賽季剛剛加入Formula E車(chē)隊(duì)的前F1冠軍菲利普·馬薩所(Flipe Massa)所說(shuō)：“Formula E最吸引我的地方是它不僅僅是賽道上的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也是技術(shù)開(kāi)發(fā)商追求最高效率的大比拼。我們相信我們找到了最完美的技術(shù)合作伙伴，羅姆是SiC功率元器件解決方案的領(lǐng)先公司。”

新能源汽車(chē)將帶動(dòng)SiC增長(zhǎng)

羅姆對(duì)SiC的研發(fā)不止限于逆變器。

比如，其推出的SCT2/SCS2系列通過(guò)使用SiC的功率元器件，讓EV單元變得更小、耗電量更低，而這也對(duì)電動(dòng)汽車(chē)高效率化以及擴(kuò)大室內(nèi)空間方面做出了貢獻(xiàn);DC/DC轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)則通過(guò)搭載SiC MOSFET可實(shí)現(xiàn)高速開(kāi)關(guān)工作，提高安全性的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了小型化和高能化。

可以說(shuō)，SiC元器件除了幫助實(shí)現(xiàn)更高的充電效率、更長(zhǎng)的續(xù)駛里程外，SiC的耐高溫、耐高壓以及滿(mǎn)足高頻響應(yīng)的特性也恰好滿(mǎn)足了當(dāng)下新能源汽車(chē)的應(yīng)用所需。SiC將有望推動(dòng)實(shí)現(xiàn)綠色出行的能源供應(yīng)、低碳、智能、可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而搶占未來(lái)高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。

羅姆作為SiC為核心的元器件技術(shù)的領(lǐng)先公司，始終領(lǐng)跑在技術(shù)和質(zhì)量的最前沿。同時(shí)作為扎根中國(guó)的企業(yè)，除與清華大學(xué)多番合作外，也與國(guó)內(nèi)多家知名高校進(jìn)行產(chǎn)學(xué)合作，不斷結(jié)出豐碩果實(shí)。

也正如“質(zhì)量締造名牌,名牌承載質(zhì)量”所言，“品質(zhì)第一”是羅姆一直不變的追求。從半導(dǎo)體材料的硅錠采集、芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、光掩膜到模具和量產(chǎn)設(shè)備，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)羅姆堅(jiān)持自行開(kāi)發(fā)，這不僅可以控制生產(chǎn)系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)，還確保了高品質(zhì)、最先進(jìn)的技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。

據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)顯示，在中國(guó)和其他國(guó)家的推動(dòng)下，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)將從2018年的160萬(wàn)輛增長(zhǎng)到2019年的200萬(wàn)輛。到2025年，市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到2500萬(wàn)輛。而與之適應(yīng)的SiC材料全球市場(chǎng)規(guī)模將從2017年的4億美元快速增長(zhǎng)到2025年的16億美元，樂(lè)觀的預(yù)測(cè)甚至能達(dá)到34億美元。

如今新能源汽車(chē)越來(lái)越被重視，其也必將成為一種趨勢(shì)，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的SiC元器件市場(chǎng)將不可限量!