EV/HEV市场可期,SiC/GaN功率器件步入快车道

上网时间: 2015年09月06日? 作者:R. Colin Johnson? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:EV/HEV市场? SiC/GaN? 功率器件?

根据Yole Development预测,功率晶体管将从硅晶彻底转移至碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)基板,以期能在更小的空间中实现更高功率。

在最新出版的“GaN与SiC器件驱动电力电子应用”(GaN and SiC Devices for Power Electronics Applications)报告中,Yole Development指出,促进这一转型的巨大驱动力量之一来自电动车(EV)与混合动力车(HEV)产业。Yole预期EV/HEV产业将持续大力推动SiC技术,进一步降低电力电子产品的尺寸。

EV/HEV市场可期,SiC/GaN功率器件步入快车道_《国际电子商情》相较于传统硅晶(右),SiC芯片(中)大幅减少相同功率晶体管所需的沟槽尺寸(来源:Toyota)_1
相较于传统硅晶(右),SiC芯片(中)大幅减少相同功率晶体管所需的沟槽尺寸(来源:Toyota)

业界导入SiC和GaN等宽能隙(WBG)材料的进展比Yole先前的预期更缓慢,但最新的报告宣称开发这些新材料的业界厂商正渐入佳境,不仅克服了原有的一些障碍,并且投入量产。除了混合与全电动汽车以外,Yole预测SiC主要针对600V的低压以及高达3,300V的高压应用,例如功因校正(PFC)、光电、二极管、风力、不断电(UPS)系统以及马达驱动器。

EV/HEV市场可期,SiC/GaN功率器件步入快车道_《国际电子商情》透过利用SiC技术,Toyota的目标在于提高10%的燃料效率(目前确定已经达到5%了),同时缩减80%的电力控制单元大小(来源:Toyota)_2
透过利用SiC技术,Toyota的目标在于提高10%的燃料效率(目前确定已经达到5%了),同时缩减80%的电力控制单元大小(来源:Toyota)

2014年全球SiC功率器件市场规模约为1.33亿美元,预计将在2020年以前成长达到4.36亿美元。功率二极管(80%都是SiC)仍将占据最大的细分市场,其他依序为PFC、PV逆变器、风力、UPS以及马达驱动器。

EV/HEV市场可期,SiC/GaN功率器件步入快车道_《国际电子商情》Yole预计GaN将在未来几年内展现强劲成长力道(来源:Yole)_3
Yole预计GaN将在未来几年内展现强劲成长力道(来源:Yole)

电动车目前仍面对动力传动系统逆变器的挑战,但Yole预计这个问题将在2020年以前解决。不过,混合动力车以及全电动车仍然是成长最快速的细分市场,预计这一市场将随着业界对于SiC与GaN等宽能隙材料的大力投资而在明年起飞。遗憾的是,其普及率也可能导致价格下跌。

EV/HEV市场可期,SiC/GaN功率器件步入快车道_《国际电子商情》英飞凌与Cree将在SiC功率晶体管领域占据68%的市占率(来源:Yole)_4
英飞凌与Cree将在SiC功率晶体管领域占据68%的市占率(来源:Yole)

在Yole的最新报告中还指出,包括Cree、Toyota、GE、Raytheon、意法(STMicroelectronics)与罗姆(Rohm)都是致力于导入宽能隙材料的主要厂商。

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

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