再生能源革命浮现 IDM估SiC角色超越IGBT

SiC功率元件成为IDM大厂广为推广的主要技术。李建梁摄

全球正在掀起能源革命，国际能源署统计，2026年为止，再生能源于全球电力容量占比将增加近95%，而太阳能将占这95%的5成以上。

各国绿能目标和政府政策，正加速推动再生能源在太阳能、电动车（EV）基础设施、储能等领域的采用。而第三类宽能隙（WBG）半导体的渗透率持续提升，可望在效率、密度、成本、可靠性中取得新平衡。

碳化矽（SiC）的导入，可使工业、商业、住宅应用中部署电源转换系统带来更多机会，国际IDM大厂如德仪（TI）对SiC相较于传统矽基IGBT型电源应用，在再生能源中的优势提出分析。

TI相关业者表示，SiC电源开关和IGBT，是再生能源系统等高功率应用中常用的电源开关。与传统的矽IGBT相比，SiC在高功率再生能源中具有多项效能优势。

第一个效能优势是相对于IGBT具有更低的电阻和电容，这可以减少功率损耗并有助于提高效率。SiC电源开关可以支持比 IGBT 高得多的开关速度，这有助于降低开关损耗并提高电源转换效率。

这项设计也意味着能有更高的能源产量，对于最大化太阳能逆变器、储能系统或 DC 快速充电器中的电源模块等再生系统中电源转换器的输出至关重要。

许多再生能源应用是在发热量高的小区域内运作，导致设计人员必须积极寻找缩小PCB尺寸和最大化散热的方法。SiC 可以在更高的温度下操作， 电源开关具有更高的热稳定性和机械稳定性，进而实现更小巧的电源设计。

IDM大厂认为，为了充分利用再生能源系统的功率输出，在平衡成本、尺寸和可靠性的同时，将效率提升到最高也非常重要。SiC电源开关在高功率应用中具有多项优势，使其成为太阳能和电动车充电的理想选择。

而台系业者当中，积极布局SiC也不在少数，举凡德微、台半、强茂等。事实上，IGBT仍是相对主流且成熟的功率模块与元件，SiC基板大宗掌控于特定业者手中，IDM厂也大幅启动投资扩产计划。

但短期内IGBT与SiC并存态势仍明确，特别是车用领域，IDM大厂在车规IGBT具有绝对的宰制力，SiC也成为大厂的主要发展目标，并把晶圆产能放大到8寸，2025年后进一步加速渗透到各种应用领域。

责任编辑：朱原弘