1. 高い電力密度、パワーモジュールの容積を削減
シリコンカーバイドデバイスの電流密度はシリコンデバイスよりも高いため、同じ電力レベルでは、シリコンカーバイドパワーモジュールの体積はシリコンベースのIGBTモジュールの体積よりも大幅に小さくなります。技術者は講演でSiCへの期待を公に表明し、シリコンカーバイドパワーデバイスの利点の1つはパワーモジュールの小型化であると強調しました。IPMを例にとると、シリコンカーバイドパワーモジュールの体積はシリコンパワーモジュールの2/3～1/3に削減できると推定されます。
2. 電力損失が少なく、システム効率や動作周波数が向上する
エネルギー効率の向上は、多くのメーカーにとって頭の痛い問題です。シリコンカーバイドデバイスは、機器のエネルギー効率を大幅に向上させる特性を持っています。SiCパワーモジュールは、シリコンベースのIGBTを使用したパワーモジュールと比較して、スイッチング損失を最大85％削減します。
さらに、100kHz以上の高速スイッチングを実現し、スイッチング周波数はシリコンベースのIGBTモジュールの10倍以上になります。スイッチング周波数の上昇により、インダクタやコンデンサなどの周辺部品のサイズとコストが大幅に削減されます。
3. 高温安定性が良好で、ラジエーターの容積とコストを大幅に削減します。
シリコンカーバイド粉末デバイスのエネルギー損失はシリコンデバイスの半分だけなので、発熱もシリコンデバイスの半分だけです。また、シリコンカーバイドデバイスは優れた高温安定性も備えているため、放熱処理も実行しやすく、ヒートシンクを大幅に削減できるだけでなく、インバータとモーターの統合も可能です。
現在、電気自動車には一般的に2組の水冷システムが搭載されており、1つはモーターの冷却システム、もう1つはインバーターなどの電子機器の冷却システムです。シリコンカーバイドデバイスを使用してインバーターとモーターを統合することで、インバーターとモーター間の配線距離を短縮し、従来インバーターとモーターに必要だった水冷システムを統合できるため、重量と体積が大幅に削減されます。
これらの理由から、SiCデバイスは「重環境保護時代のキーコンポーネント」ともみなされています。SiCパワー半導体は、省エネ、高効率、環境保護の代名詞となっています。このため、自動車業界はSiCに非常に強い期待を抱いており、自動車業界では「SiCはガソリンエンジンと同じ重要性を持っている」と言われています。
