2020年碳化硅功率器件在電動車領域應用情況及前景分析(圖)
來源:中商產業(yè)研究院 發(fā)布日期:2020-10-05 17:47
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中商情報網訊:近年來,碳化硅晶片作為襯底材料的應用逐步成熟并進入產業(yè)化階段,以碳化硅晶片為襯底,通常使用化學氣相沉積(CVD)方法,在晶片上淀積一層單晶形成外延片。其中,在導電型碳化硅襯底上生長碳化硅外延層制得碳化硅外延片,可進一步制成功率器件,應用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網、航空航天等領域;在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層制得碳化硅基氮化鎵(GaN-on-SiC)外延片,可進一步制成微波射頻器件,應用于5G通訊、雷達等領域。

以碳化硅為代表的第三代半導體材料在禁帶寬度、擊穿電場強度、飽和電子漂移速率、熱導率以及抗輻射等關鍵參數方面具有顯著優(yōu)勢,進一步滿足了現(xiàn)代工業(yè)對高功率、高電壓、高頻率的需求。以碳化硅為襯底制成的功率器件相比硅基功率器件具有優(yōu)越的電氣性能,具體如下:

資料來源:中商產業(yè)研究院整理

正是由于碳化硅器件具備的上述優(yōu)越性能,可以滿足電力電子技術對高溫、高功率、高壓、高頻及抗輻射等惡劣工作條件的新要求,從而成為半導體材料領域最具前景的材料之一。

碳化硅功率器件定位于1KW-500KW之間,工作頻率在10KHz-100MHz之間的場景,特別適用于對于能量效率和空間尺寸要求較高的應用,如電動汽車充電機、充電樁、光伏逆變器、高鐵、智能電網、工業(yè)級電源等領域,可逐漸取代硅基MOSFET和IGBT。

資料來源:國泰君安、中商產業(yè)研究院整理

據統(tǒng)計,2019年全球主流傳統(tǒng)車企的新能源汽車滲透率平均已接近2%,相比2017年提升1個百分點。為了達到各整車企業(yè)新能源汽車戰(zhàn)略,即2025年新能源汽車平均滲透率達到10%-15%左右,

數據顯示,全球新能源乘用車銷量由2015年的41.9萬輛增長至2018年的184.1萬輛,年均復合增長率為64%。全球新能源汽車滲透率達到2.1%,累計銷量已突破550萬輛。根據數據,2019年全球新能源乘用車銷量為221萬輛,滲透率上升至2.5%。隨著全球各國政策驅動、行業(yè)技術進步、配套設施改善以及市場認可度提高,新能源汽車銷量將持續(xù)保持良好的發(fā)展態(tài)勢。預計到2025年,全球新能源乘用車銷量將達到1150萬輛,相較于2019年年均復合增長率為32%。

數據來源:GGII、EVSales、中商產業(yè)研究院整理

更多資料請參考中商產業(yè)研究院發(fā)布的《中國第三代半導體材料產業(yè)市場前景及投資機會研究報告,同時中商產業(yè)研究院還提供產業(yè)大數據、產業(yè)情報、產業(yè)研究報告、產業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、十四五規(guī)劃、產業(yè)招商引資等服務。

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