碳化硅在新能源汽车的应用?
碳化硅(SiC)是一种应用十分普遍的人造材料,因具有高硬度、耐高温、耐磨、耐热震、耐腐蚀、良好导电性、导热性和吸收电磁波等特殊性能,除用作磨料外,在冶金、化工、陶瓷、航空航天等各工业部门均有广泛应用。
碳化硅在新能源汽车上的应用主要有充电模块、车载充电机、压缩机、变换器、电机驱动等部件。
特斯拉用碳化硅的原因?
特斯拉采用碳化硅(SiC)是为了提高车辆的效率和性能。碳化硅是一种材料,可以取代普通的硅材料,在高温和高电压下具有更好的性能。特斯拉在使用碳化硅的功率器件时,可以将电池能量更快地转换为运动能量,使电机更加高效地工作,同时减少能量的损失,从而延长电池寿命。此外,碳化硅可以更好地耐受高功率、高电压和高温环境,因此可以在车辆中更稳定地工作。
因为电动汽车所用电机正朝着更高的速度发展,必然要求可以提供更高开关频率的功率半导体器件。
电机转速越快,就必然要求功率半导体器件的开关速度越快,IGBT的开关频率基本只到12K,难以控制更高速的电机,这时候,更高开关频率的碳化硅器件就登场了。
碳化硅是硅片半导体吗?
不是,硅片是第一代半导体材料,碳化硅晶片是第三代。
碳化硅(SiC)是第三代化合物半导体材料。半导体产业的基石是芯片,制作芯片的核心材料按照历史进程分为:第一代半导体材料(大部分为目前广泛使用的高纯度硅),第二代化合物半导体材料(砷化镓、磷化铟),第三代化合物半导体材料(碳化硅、氮化镓) 。碳化硅因其优越的物理性能:高禁带宽度(对应高击穿电场和高功率密度)、高电导率、高热导率,将是未来最被广泛使用的制作半导体芯片的基础材料。
是的。
碳化硅半导体材料是一种共价键晶体,有闪锌矿型和铅锌矿型两种结晶形式。
碳化硅半导体,是新近发展的宽禁带半导体的核心材料,以其制作的器件具有耐高温、耐高压、高频、大功率、抗辐射等特点,具有开关速度快、效率高的优势,可大幅降低产品功耗、提高能量转换效率并减小产品体积,主要应用于以5G通信、国防军工、航空航天为代表的射频领域和以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域,在民用、军用领域均具有明确且可观的市场前景。
GaN在新能源中的应用?
虽然氮化镓(GaN)与碳化硅(SiC)同属于宽禁带半导体材料,相较于已经发展十多年的碳化硅而言,GaN功率器件是个不折不扣的“新秀”。
它既拥有类似SiC在宽禁带材料方面的性能优势,也拥有更强的成本控制潜力。
与传统硅材料相比,基于GaN材料制备的功率器件拥有更高的功率输出密度和更高的能量转换效率,并可以使系统小型化、轻量化,有效降低电力电子装置的体积和重量。随着新能源汽车市场的爆发式增长,未来在新能源汽车市场,GaN也将迎来属于自己的一席之地。
绿碳化硅是什么?
绿碳化硅是一种新型的半导体材料,具有很高的热稳定性和电子性能。
绿碳化硅是以硅为主体材料,通过一定的化学反应和处理使其形成了独特的碳化物结构,因此具有更好的导电、导热性质,同时也能有效抵抗高温和腐蚀等不良环境条件的影响。
此外,绿碳化硅被广泛应用在太阳能电池、LED灯、电子元器件等领域,目前已经成为半导体材料领域的研究热点之一。