1. Mật độ công suất cao, giảm khối lượng mô-đun công suất
vì Thiết bị silicon carbide có mật độ dòng điện cao hơn thiết bị silicon. Ở cùng mức công suất, thể tích của mô-đun công suất silicon carbide nhỏ hơn đáng kể so với mô-đun IGBT dựa trên silicon. Các kỹ thuật viên đã công khai bày tỏ kỳ vọng của họ đối với SiC trong một bài giảng và ông nhấn mạnh rằng một trong những lợi thế của thiết bị công suất silicon carbide là thu nhỏ các mô-đun công suất. Lấy IPM làm ví dụ, ước tính thể tích của mô-đun công suất silicon carbide có thể giảm xuống còn 2/3-1/3 mô-đun công suất silicon.
2. Tổn thất điện năng thấp, cải thiện hiệu suất hệ thống hoặc tần số làm việc
Cải thiện hiệu quả năng lượng là vấn đề đau đầu đối với nhiều nhà sản xuất. Các thiết bị silicon carbide có đặc điểm là cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng của thiết bị. Các mô-đun nguồn SiC giảm tổn thất chuyển mạch lên đến 85% so với các mô-đun nguồn sử dụng IGBT dựa trên silicon.
Ngoài ra, có thể thực hiện chuyển mạch tốc độ cao hơn 100kHz và tần số chuyển mạch có thể cao hơn 10 lần so với mô-đun IGBT dựa trên silicon. Tăng tần số chuyển mạch làm giảm đáng kể kích thước và chi phí của các thành phần ngoại vi như cuộn cảm và tụ điện.
3. Độ ổn định nhiệt độ cao tốt, giảm đáng kể thể tích và chi phí của bộ tản nhiệt
Do tổn thất năng lượng của các thiết bị bột silicon carbide chỉ bằng một nửa so với các thiết bị silicon nên lượng nhiệt tỏa ra cũng chỉ bằng một nửa so với các thiết bị silicon; Ngoài ra, các thiết bị silicon carbide cũng có độ ổn định nhiệt độ cao tuyệt vời nên việc xử lý tản nhiệt cũng dễ thực hiện hơn, không chỉ có thể giảm đáng kể bộ tản nhiệt mà còn tích hợp được biến tần và động cơ.
Hiện nay, xe điện thường chứa hai bộ hệ thống làm mát bằng nước, một là hệ thống làm mát động cơ, và một là hệ thống làm mát cho các thiết bị điện tử như biến tần. Bằng cách tích hợp biến tần và động cơ bằng cách sử dụng các thiết bị silicon carbide, khoảng cách đi dây giữa biến tần và động cơ có thể được rút ngắn và hệ thống làm mát bằng nước trước đây cần thiết cho biến tần và động cơ có thể được tích hợp, giảm đáng kể trọng lượng và thể tích.
Vì những lý do này, các thiết bị SiC cũng được coi là “linh kiện then chốt trong thời đại bảo vệ môi trường nghiêm ngặt”. Chất bán dẫn điện SiC đã trở thành đồng nghĩa với tiết kiệm năng lượng, hiệu suất cao và bảo vệ môi trường. Vì lý do này, ngành công nghiệp ô tô có kỳ vọng rất cấp thiết đối với SiC, và xe hơi nói rằng “SiC có tầm quan trọng tương đương với động cơ xăng”.
