从航母到理想L9，为什么都用上这种材料，碳化硅有何优势？

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。

一、碳化硅是优秀的第三代半导体材料

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。

二、推动新能源汽车变革

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。

三、应用市场十分广泛

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。

随着电气化时代的到来，汽车界也掀起了一场极大的变革。而随着新能源车型技术成熟度越来越高，轻量化，小型化，高效化也成为了电力驱动系统最主要的研究和发展方向。而SiC芯片的出现也引发了广泛的关注，国内外厂商纷纷开始抢先布局和研发。那么这种SiC芯片究竟有何神奇之处，又能给新能源汽车市场带来怎样的变化呢？

首先，SiC是一种复合半导体材料，主要用于电子领域，可以实现电力的转换和控制作用。并且由于SiC能够承受更大的击穿场强并且导热系数更高，所以也被广泛的应用在高压电子领域，例如电源，逆变器等。而如果将这种材料巧妙的应用在电动汽车充电装置当中，就能够生产出强度更高，更耐高压的电驱系统了。

其次，当汽车电控系统采用这种芯片之后，由于其导热系数较高，在电能转化与控制过程当中，可以减少大约50%以上的热损耗，极大的提高了电子元件的能量使用效率，使汽车动力更加充足，续航里程也能够得到大幅的提升。而根据相关的研究表明，采用了这种芯片的新能源车型单次充电续航里程大约可以提升6%左右。

最后，虽然SiC芯片存在着很多的优势，但是其生产成本较高，这也在一定程度上限制了它的发展。厂商们想要通过这种芯片替换掉原来的电动机驱动器来减少驱动器损耗，在保持续航里程不变的情况下缩减电池容量进而降低生产成本。但如果不能生产更加便宜的SiC芯片，缩小电池尺寸和容量也就无法弥补其高昂的成本了。因此目前很多汽车厂商考虑将这种芯片首先应用在车载充电器以及充电站上，这样就可以弥补其成本高的劣势了。

综上来看，SiC芯片在电动汽车领域还是有着很大发展潜力的，如果供应商能够降低生产成本，那么SiC功率半导体将会引发又一轮新能源汽车革命。

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（运营人员：博洋）

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