1. Hohe Leistungsdichte, Reduzierung des Volumens des Leistungsmoduls
weil Siliziumkarbid-Geräte eine höhere Stromdichte haben als Siliziumgeräte. Bei gleichem Leistungsniveau ist das Volumen von Siliziumkarbid-Leistungsmodulen deutlich kleiner als das von siliziumbasierten IGBT-Modulen. Techniker äußerten in einem Vortrag öffentlich ihre Erwartungen an SiC und betonten, dass einer der Vorteile von Siliziumkarbid-Leistungsgeräten die Miniaturisierung von Leistungsmodulen sei. Am Beispiel von IPM wird geschätzt, dass das Volumen von Siliziumkarbid-Leistungsmodulen auf 2/3-1/3 des Volumens von Silizium-Leistungsmodulen reduziert werden kann.
2. Geringer Leistungsverlust, Verbesserung der Systemleistung oder Arbeitsfrequenz
Die Verbesserung der Energieeffizienz bereitet vielen Herstellern Kopfzerbrechen. Siliziumkarbid-Bauelemente haben die Eigenschaft, die Energieeffizienz von Geräten erheblich zu verbessern. SiC-Leistungsmodule reduzieren Schaltverluste um bis zu 85 % im Vergleich zu Leistungsmodulen mit siliziumbasierten IGBTs.
Darüber hinaus können Hochgeschwindigkeitsschaltungen von mehr als 100 kHz realisiert werden, und die Schaltfrequenz kann mehr als das Zehnfache der von siliziumbasierten IGBT-Modulen betragen. Durch die Erhöhung der Schaltfrequenz werden Größe und Kosten von Peripheriekomponenten wie Induktoren und Kondensatoren erheblich reduziert.
3. Gute Hochtemperaturstabilität, reduziert das Volumen und die Kosten des Kühlers erheblich
Da der Energieverlust von Siliziumkarbidpulvergeräten nur halb so hoch ist wie der von Siliziumgeräten, ist auch die Wärmeentwicklung nur halb so hoch wie bei Siliziumgeräten. Darüber hinaus weisen Siliziumkarbidgeräte auch eine ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität auf, sodass auch die Wärmeableitungsbehandlung einfacher durchzuführen ist und nicht nur der Kühlkörper erheblich verkleinert werden kann, sondern auch die Integration des Wechselrichters und des Motors.
Derzeit enthalten Elektrofahrzeuge im Allgemeinen zwei Wasserkühlsysteme, eines ist ein Motorkühlsystem und das andere ist ein Kühlsystem für elektronische Geräte wie Wechselrichter. Durch die Integration von Wechselrichter und Motor mithilfe von Siliziumkarbidgeräten kann der Verdrahtungsabstand zwischen Wechselrichter und Motor verkürzt und das zuvor für Wechselrichter und Motor erforderliche Wasserkühlsystem integriert werden, wodurch Gewicht und Volumen erheblich reduziert werden.
Aus diesen Gründen gelten SiC-Bauelemente auch als „Schlüsselkomponenten im Zeitalter des strengen Umweltschutzes“. SiC-Leistungshalbleiter sind zum Synonym für Energieeinsparung, hohe Effizienz und Umweltschutz geworden. Aus diesem Grund hat die Automobilindustrie eine sehr dringende Erwartung an SiC, und das Auto sagt, dass „SiC die gleiche Bedeutung hat wie Benzinmotoren.“
