碳化硅：新能源汽车与光伏产业的革新利器

碳化硅：新能源汽车与光伏产业的革新利器

引用

21经济网

等

9

来源

1.

https://m.21jingji.com/article/20240823/92127f88b829722a611580c484b0d908.html

2.

https://finance.sina.com.cn/roll/2025-01-28/doc-inehppua5161681.shtml

3.

https://m.gelonghui.com/p/782154

4.

https://ins-vc.com/newsinfo/6961439.html

5.

https://www.trr-jx.com/news_detail/97716.html

6.

https://www.sumzi.com/new201509/news_info.aspx?id=10414

7.

http://www.sic2jg.com/news_x.php?id=1702&pid=2

8.

https://www.gjsemi.com/sys-nd/2755.html

9.

https://www.askci.com/news/chanye/20240517/092027271590882842131764.shtml

碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料的杰出代表，以其卓越的物理特性，正在深刻改变新能源汽车和光伏发电两大战略性新兴产业的发展轨迹。这种革命性的材料不仅突破了传统硅基半导体的性能瓶颈，更为实现更高效、更可靠的电力电子系统提供了可能。

与第一代硅基半导体相比，碳化硅具有显著的技术优势。其禁带宽度是硅材料的近三倍（3.2eV vs 1.12eV），这意味着碳化硅器件能够在更高的电压下稳定工作。同时，碳化硅的热导率远超其他材料，可在高达600℃的温度下运行，而硅器件的极限温度仅为300℃。此外，碳化硅的电子饱和速率更高，工作频率可达硅基器件的十倍，且能量损耗仅为硅基IGBT的30%。

在新能源汽车领域，碳化硅功率器件正在重塑行业格局。其主要应用于电机驱动系统、车载充电系统（OBC）、车载DC/DC转换器及非车载充电桩等核心部件。使用碳化硅模块后，整车能耗显著降低，尺寸减小，行驶里程得以延长。

特斯拉作为电动汽车领域的领军者，率先在Model 3的主驱逆变器中采用了碳化硅MOSFET，这一创新使其系统效率提升了5%，续航里程增加了约6%。比亚迪、丰田等主流车企也纷纷跟进，将碳化硅器件应用于新一代电动汽车中，以优化整车性能。

在光伏发电领域，碳化硅功率器件同样展现出非凡价值。其在光伏逆变器中的应用，将转换效率从传统的96%提升至99%以上，能量损耗降低超过50%，设备循环寿命更是提升了50倍。

全球领先的光伏逆变器制造商已纷纷采用碳化硅MOSFET替代传统硅器件。这种升级不仅提高了发电系统的整体效率，还降低了运营成本，成为推动光伏产业向更高效、更经济方向发展的重要力量。

随着技术的不断进步，碳化硅产业正在快速扩张。目前，行业正经历从6英寸向8英寸晶圆的转型，新一代晶圆有望进一步提升制造效率并降低成本。据预测，到2025年，全球碳化硅有效产能衬底将达300万片，基本满足市场需求。

国内厂商在碳化硅领域的技术突破和产能扩张尤为值得关注。以天岳先进为代表的中国企业，不仅实现了8英寸碳化硅衬底的国产化，还开始向国际巨头英飞凌批量供货。随着国内厂商在关键市场的应用验证逐步完成，预计2025年行业竞争格局将出现新的变化。

碳化硅技术的持续创新，正在为全球电力电子行业注入新的活力。随着成本的持续降低和应用范围的不断扩大，碳化硅必将成为推动新能源汽车、光伏发电等产业高质量发展的关键力量，为实现碳中和目标提供强有力的技术支撑。