一文了解SiC MOS的应用
时间：2024-06-19 23:37:11
作为第三代半导体家当进展的首要根底资料，碳化硅拥有更高的开关频次和应用温度，可以或许减小电感、电容、滤波器和变压器等组件的尺寸，进步体系电力转换服从，而且下降对热循环的散热请求。在电力电子体系中，使用碳化硅MOSFET器件替换传统硅IGBT器件，能够完成更低的开关和导通消耗，同时拥有更高的阻断电压和雪崩才能，显著晋升体系服从及功率密度，从而下降体系综合本钱。
图：SiC/Si器件服从比照
一、行业典范使用
碳化硅MOSFET的首要使用畛域包孕：充电桩电源模块、光伏逆变器、光储一体机、新能源汽车空调、新能源汽车OBC、工业电源、机电驱动等。
1. 充电桩电源模块
与下流数目较多的充电桩制造商和运营商分歧，今朝充电模块行业玩家数目无限。历经已往几年的猛烈合作，行业逐步出清。今朝支流企业仅10家摆布，包孕特复电、盛弘股分、科华恒盛等为代表的自产自用型;以及英飞源、优优绿能、星源博睿、英可瑞等为代表的外供型两类。
跟着新能源汽车800V平台的涌现，支流充电模块也从以前支流的15、20kW向30、40kW进展，输入电压局限300Vdc-1000Vdc，而且具有双向充电性能，以达到V2G/V2H等手艺请求。是以，越来越多充电模块企业开端接纳SiC MOS计划。
图：新能源充电桩中SiC的使用
2. 光伏逆变器
在环球可再生动力的鼎力大举进展以及“双碳”计谋目的的推进下，环球光伏家当敏捷扩张，光伏逆变器市场团体也显现高速进展趋向。依据海关总署数据，从出货情形来看，2023逆变器累计进口99.54亿美圆，同比+11%。
经由多年的市场合作，以后我国光伏逆变器行业曾经构成较为集合、团体合作较为充沛的款式。同时，海内无名逆变器品牌仍坚持倏地增进，出货量及环球市场占有率也在稳步晋升。数据表现，2022年环球光伏逆变器供应商出货量市场排名前五的企业是：阳光电源、华为、古瑞瓦特、锦浪科技和SMA。而在研讨机构BNEF颁布的“环球最具融资代价光伏逆变器品牌”前十名榜单中，也有6家中国逆变器企业入围，此中，正泰电源、华为、阳光电源居于前三，锦浪、特变电工、固德威也位列此中。
图：光伏逆变器中SiC的使用
3. 光储一体机
光储一体机接纳电力电子操纵手艺，经由过程智能操纵完成能量转移，谐和操纵光伏与储能电池，平抑功率动摇，并经由过程储能变流手艺输入餍足规范请求的交换电能向负载供电，餍足用户侧多场景使用，普遍应用于离网光伏电站、分布式后备电源、储能电站等场所。海内光储一体机出产企业主要有：科陆电气、盛弘股分、兴储世纪、时期能创、精石电气、锦宇新动力、智源新能、采日动力、华自科技、邦照电气等。
图：光储一体机中SiC的使用
4.新能源汽车空调
跟着800V平台在新能源汽车上的鼓起，在汽车空调压缩机控制器计划中，SiC MOS凭仗其低压高效、贴片封装体积小等上风，成为市场首选。行业头部客户如弗迪科技、翰昂、华域三电、姑苏中成、奥特佳、海立、威灵、上海光裕、重庆超力等。
图：新能源汽车空调中SiC的使用
5. 大功率OBC
三相OBC电路中SiC MOS使用更高的开关频次，能够减小磁性元器件体积和分量，进步服从和功率密度，同时高体系母线电压，大大缩小功率器件数目，便于电路设想，进步可靠性。
图：大功率OBC中SiC的使用
6.工业电源
工业电源首要应用于如医疗电源、激光电源、逆变焊机、大功率DC-DC电源、轨道牵引机等，需求低压、高频、高效率的使用场景。
二、合作款式
调研机构Yole呈报表现，因为SiC MOS晶圆的产能限定，头部SiC品牌快意法半导体(ST)、英飞凌科技(Infineon)、Onsemi、Wolfspeed和Rohm主力出货市场都集合在新能源汽车行业， 包孕电驱、OBC和 DC/DC， 新能源汽车市场在2022年占领功率SiC市场份额的70%，到2028年，展望这一比例将增进至74%。
图：SiC首要使用市场及占比
在国产碳化硅功率器件企业基础半导体依靠壮大手艺团队，以及在车规级SiC模块产物积存厚实教训，研发推出的第二代SiC MOS在光伏储能、充电桩、工业电源、新能源汽车畛域都有量产出货，广受市场接待。
深圳基础半导体无限公司是中国第三代半导体立异企业业余处置碳化硅功率器件的研发与产业化，研发遮盖碳化硅功率半导体的芯片设想创造、封装测试、驱动使用等产业链关头环节焦点产物包孕碳化硅二极管和MOSFET芯片、汽车级及工业级碳化硅功率模块、功率器件驱动器及门极驱动芯片功能达到国际进步前辈程度。公司在深圳投产6英寸碳化硅芯片产线、无锡投产汽车级碳化硅功率模块公用自立研发的汽车级碳化硅功率模块劳绩了近20家整车厂和Tier1电控客户的30多个车型定点，成为海内第一批碳化硅模块量产上车的头部企业接纳自研芯片的碳化硅功率器件已累计出货数千万颗，服务于光伏储能、电动汽车、轨道交通、工业操纵、智能电网畛域环球数百家客户。
图：碳化硅MOSFET
