1. Высокая плотность мощности, уменьшение объема силового модуля
потому что у устройств на основе карбида кремния плотность тока выше, чем у кремниевых. При том же уровне мощности объем силовых модулей на основе карбида кремния значительно меньше, чем у модулей IGBT на основе кремния. Технические специалисты публично выразили свои ожидания относительно SiC в лекции, и он подчеркнул, что одним из преимуществ силовых устройств на основе карбида кремния является миниатюризация силовых модулей. Взяв в качестве примера IPM, подсчитано, что объем силовых модулей на основе карбида кремния можно уменьшить до 2/3-1/3 от кремниевых силовых модулей.
2. Низкие потери мощности, повышение эффективности системы или рабочей частоты.
Повышение энергоэффективности — головная боль для многих производителей. Устройства из карбида кремния обладают характеристиками, позволяющими значительно повысить энергоэффективность оборудования. Силовые модули SiC снижают потери при переключении до 85% по сравнению с силовыми модулями, использующими IGBT на основе кремния.
Кроме того, может быть реализовано высокоскоростное переключение более 100 кГц, а частота переключения может быть более чем в 10 раз выше, чем у кремниевых IGBT-модулей. Увеличение частоты переключения значительно уменьшает размер и стоимость периферийных компонентов, таких как индукторы и конденсаторы.
3. Хорошая устойчивость к высоким температурам, значительно уменьшает объем и стоимость радиатора.
Поскольку потери энергии у устройств из порошка карбида кремния составляют всего половину от потерь у кремниевых устройств, выделение тепла составляет всего половину от потерь у кремниевых устройств; кроме того, устройства из карбида кремния также обладают превосходной высокотемпературной стабильностью, поэтому процесс отвода тепла также проще проводить, можно не только значительно уменьшить теплоотвод, но и интегрировать инвертор и двигатель.
В настоящее время электромобили обычно содержат два набора систем водяного охлаждения, один из которых является системой охлаждения двигателя, а другой — системой охлаждения электронных устройств, таких как инверторы. Интегрируя инвертор и двигатель с использованием устройств из карбида кремния, можно сократить расстояние между инвертором и двигателем, а также можно интегрировать систему водяного охлаждения, которая ранее требовалась для инвертора и двигателя, что значительно снижает вес и объем.
По этим причинам устройства SiC также считаются «ключевыми компонентами в эпоху жесткой защиты окружающей среды». Силовые полупроводники SiC стали синонимом энергосбережения, высокой эффективности и защиты окружающей среды. По этой причине автомобильная промышленность возлагает очень большие надежды на SiC, и в компании Car заявили, что «SiC имеет такое же значение, как и бензиновые двигатели».
