从航母到理想L9都使用了碳化硅材料,是因为该材料有如下优势。
性能优良的碳化硅,代表着先进的生产力,第三代半导体材料是由碳化硅、氮化镓等构成的一种宽禁带半导体材料,它的击穿电场高、热导率高、电子饱和率高、抗辐射能力强。
因而可以在高温、高频率环境下工作,并可在低功耗条件下实现高功率工作。
早在2018年,特斯拉MODEL 3在主逆变器中就率先安装了24个由意法半导体生产的碳化硅MOSFET功率模块,这也是该种材料在民用方面较早的大规模应用。
以新能源汽车为例,根据Cree公司的计算,如果将纯电动汽车的电源元件转换为碳化硅,则可以提高电能转换效率,提高电能利用效率,降低无效热耗,从而降低整体能耗5%-10%。
2019年,碳化硅功率装置的市场规模达到5.41亿美元,2025年有望达到25.62亿,年均复合增长率30%左右。随着下游应用如电动车等的不断发展,导电碳化硅基板的市场将会迅速发展。
在应用方面,未来5年,高速发展的新能源汽车将是碳化硅行业的一个长期发展动力。2025-2030年,由于充电桩设施完善,光伏技术成熟,碳化硅产业有望成为第二、第三个驱动力。
碳化硅不仅仅可以应用在新能源汽车,在高铁列车、航空航天、无线通讯等行业中都有广泛的应用前景,但碳化硅的市场潜力还没有完全开发出来,从产业链的中游来看,它的成长空间很大,将会是推动上游材料发展的一大推动力。