卓越性能碳化硅SiC MOSFET在新能源汽车充电领域的应用

数据显示,到2028年,碳化硅功率器件市场将达到90亿美元,2022~2028年的复合年均增长率(CAGR)将达31%,市场前景十分广阔。MOS管具有低开关损耗、高开关速度和良好的热稳定性等特点,适用于高频开关应用。在新能源汽车充电机中,MOS管用于控制充电电流的开关。深圳市华芯邦科技有限公司提供多款高压MOSFET产品和碳化硅功率模块,这些器件具有高可靠性和稳定性,能够满足新能源汽车充电设备的需求。

MOSFET是汽车电子中的核心元件,汽车引擎、驱动系统中的变速箱控制器以及制动、转向控制,都离不开它。2022年我国新能源汽车产销分别达到705.8万辆和688.7万辆,同比增长96.9%和93.4%,市场占有率达到25.6%。下游市场的飞速发展将带动超结MOSFET产业需求增长,MOSFET的市场规模有望以高速扩张。碳化硅MOSFET与高压MOSFET在某些方面有相似之处,如都能在高压条件下工作,但碳化硅MOSFET由于使用碳化硅材料,具有更高的工作温度稳定性、更低的导通电阻、更快的开关速度等优势,使得它在高温、大功率、高频和高压的应用领域中表现出更优的性能。

碳化硅MOSFET产品列表

碳化硅它有什么好处呢?碳化硅作为一种新兴的半导体材料,在应用市场中展现出了诸多优势。首先,它具有极高的耐高温特性,这使得其在高温环境下依然能够稳定工作。其次,碳化硅材料支持高频操作,这意味着它可以在短时间内进行大量的开关动作,大大提升了电子设备的响应速度。此外,由于其低损耗特性,碳化硅在能源转换过程中能够保持较高的效率,使电能在转换过程中失去的部分降到最低,同时还易于冷却,确保设备的散热性能良好。华芯邦推出的碳化硅mos具备极高的耐电压能力,能够在高电压环境中依然保持稳定运行。举个简单的例子,在我们日常生活中,经常可以看到的一些高频开关设备,比如早期港剧中使用的大哥大,体型大还需要把天线拉高才能收到信号,如今部手机都不再需要外显的天线,进入了
5G时代后,频率甚至已经超过了2.4GHz。过去都是在900MHz或1800MHz的操作下,人们很清楚频率越高,天线的体积越小。如果现在给你一个像砖头一样的手机,除了怀旧情怀外,没人会愿意使用这种笨重的产品,大家都更倾向于小巧精致的设计。进入电力电子领域,我们看到的工业逆变器往往体积庞大,比如巨大的汽车、飞机和风力发电机。然而,虽然这些设备整体体积大,但其内部的元部件却在不断缩小。尤其是电源部分,体积越小越受欢迎。电源的缩小不仅节省空间,也提高了效率和便携性,这是未来科技发展的必然趋势。

碳化硅的优越特性

碳化硅在新能源汽车板块这一特殊情境下,能够显著提升相关产品的能效,使充电速度更快。比如现在人们都提倡开新能源汽车,尤其是纯电动车。原厂标称的续航能力可能是500公里、600公里甚至800公里,但实际驾驶时,往往只能达到原标称的六成左右。如果遇到寒冷天气,这个续航里程还要进一步减少。此时,充电问题愈加凸显。假设你的车辆是高功率版本,需要每小时5000瓦的电量,而在充电过程中,必须确保有充分的电力供应。此外,当电力转化效率不高时,充电效能也会受到影响,进而产生大量无用的热能。这样的热能对我们而言毫无价值,却不可避免地浪费了电力资源。因此,碳化硅技术可以大大提高充电效率,以减少热量产生和能源浪费,从而实现更快充电和节能的目的。在驾驶的时候,假设连续开车一个小时,或者需要连续驾驶24小时,这对于任何设备来说都是一个巨大的考验。1000瓦的设备会持续运转很长时间,并发热严重。面对高温状况普通材料可能无法承受,但碳化硅却能从容应对。碳化硅在175度的高温下依然能够稳定工作,不会因过热而失效。事实上,我们的实验表明,碳化硅可以在高达235度的环境中依然保持坚韧,尽管我们的技术规格书只是标注175度的安全温度。在这种高温测试条件下,235度的高温足以让其他IC设备难以承受,即使再高的温度再好的元器件,碳化硅承受耐力和耐高温始终是最后一个阵亡。

华芯邦科技作为行业领先企业,将继续投入研发和创新,提供更高性能可靠的器件解决方案,以满足新能源汽车充电领域的需求。随着新能源汽车市场的不断扩大,华芯邦科技将继续致力于创新,为新能源汽车充电领域提供更优质的解决方案。华芯邦始终专注于碳化硅功率半导体产品应用,集功率器件和功率模块设计、研发、封装制造、测试和销售为一体。以车规级碳化硅功率模块、高压MOSFET、IGBT、SiC碳化硅为主的功率器件设计和模块封装,覆盖新能源汽车、家电消费类电子、AI人工智能、低空经济等应用领域。致力于成为全球功率半导体领域的引领者,完全满足车规级功率器件和模块的全参数测试需求,具备AEC-Q100、101、104车规级认证的可靠性评估及失效分析能力以及AQG324国际标准。

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