EV/HEV市场可期 SiC/GaN功率器件步入快车道

　　根据Yole Development预测，功率晶体管将从硅晶彻底转移至碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)基板，以期能在更小的空间中实现更高功率。

　　在最新出版的“GaN与SiC器件驱动电力电子应用”(GaN and SiC Devices for Power Electronics Applications)报告中，Yole Development指出，促进这一转型的巨大驱动力量之一来自电动车(EV)与混合动力车(HEV)产业。Yole预期EV/HEV产业将持续大力推动SiC技术，进一步降低电力电子产品的尺寸。

　　相较于传统硅晶(右)，SiC芯片(中)大幅减少相同功率晶体管所需的沟槽尺寸(来源：Toyota)

　　业界导入SiC和GaN等宽能隙(WBG)材料的进展比Yole先前的预期更缓慢，但最新的报告宣称开发这些新材料的业界厂商正渐入佳境，不仅克服了原有的一些障碍，并且投入量产。除了混合与全电动汽车以外，Yole预测SiC主要针对600V的低压以及高达3,300V的高压应用，例如功因校正(PFC)、光电、二极管、风力、不断电(UPS)系统以及马达驱动器。

　　透过利用SiC技术，Toyota的目标在于提高10%的燃料效率(目前确定已经达到5%了)，同时缩减80%的电力控制单元大小(来源：Toyota)

　　2014年全球SiC功率器件市场规模约为1.33亿美元，预计将在2020年以前成长达到4.36亿美元。功率二极管(80%都是SiC)仍将占据最大的细分市场，其他依序为PFC、PV逆变器、风力、UPS以及马达驱动器。

　　Yole预计GaN将在未来几年内展现强劲成长力道(来源：Yole)

　　电动车目前仍面对动力传动系统逆变器的挑战，但Yole预计这个问题将在2020年以前解决。不过，混合动力车以及全电动车仍然是成长最快速的细分市场，预计这一市场将随着业界对于SiC与GaN等宽能隙材料的大力投资而在明年起飞。遗憾的是，其普及率也可能导致价格下跌。

　　英飞凌与Cree将在SiC功率晶体管领域占据68%的市占率(来源：Yole)

　　在Yole的最新报告中还指出，包括Cree、Toyota、GE、Raytheon、意法(STMicroelectronics)与罗姆(Rohm)都是致力于导入宽能隙材料的主要厂商。