功率半导体简介
功率半导体,又称电力电子器件或功率电子器件,是电子产业链中最核心的一类器件之一。能够实现电能转换和电路控制,在电路中主要起着功率转换、功率放大、功率开关、线路保护、逆变(直流转交流)和整流(交流转直流)等作用。
功率半导体分类
功率半导体包括功率半导体分立器件(含模块)以及功率IC等。其中,功率半导体分立器件,按照器件结构划分,可分为二极管、晶闸管和晶体管等;其中以MOSFET 和IGBT 为代表的晶体管占比最大,约占30%。从目前市场需求来看,硅基MOSFET、硅基IGBT 以及碳化硅为目前功率半导体分立器件的主力产品。
硅基产品和碳化硅功率产品当前及未来应用趋势
硅基产品和碳化硅功率产品各有优势,适用于不同的应用场景。硅基产品因其成熟的技术和成本效益,在当前许多传统应用中仍然占据主导地位。而碳化硅功率产品则因其卓越的性能和效率,在新兴的高功率、高效率应用领域中展现出巨大的潜力,如车用超级快充、电驱动系统、储能变流器等。未来几年硅基产品仍将是主流功率器件,并将与碳化硅功率器件长期共存。
当前应用碳化硅功率产品的量产车型
碳化硅(SiC MOSFET)广泛应用于新能源汽车的电机控制器、车载充电机(OBC)、车载DC-DC变换器、车载空调等领域。据多家咨询机构预测,全球车用SiC MOSFET市场规模有望从2022年的13亿美元增至2028年的66亿美元市场规模。当前国内主要搭载碳化硅器件的量产车型有:特斯拉全系,比亚迪仰望U8、比亚迪汉、比亚迪海豹,问界M9,小鹏G9,蔚来ET7,理想MEGA,极氪X等车型。