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随着电动车持续扩大市占，产品竞争日益激烈，采用高端功率半导体的车款只会越来越多，分析机构预估，至2036 年前，车用功率半导体市场规模将成长三倍之多。 IDTechEX 预测，2036 年前，电动车功率电子市场规模将达到420 亿美元，主因就在于碳化硅（SiC）与氮化镓（GaN）的广泛使用。 3 年前，电动车采用SiC MOSFET还可以当做一个卖点来宣传，但现在使用SiC 的纯电车比比皆是，甚至连插电混动车（PHEV）都开始使用，包含Toyota 与Schaeffler 都宣布推出油电车用的SiC MOSFET。 这代表碳化硅已经进入成熟阶段，由于晶圆供应竞争激烈，许多公司已经扩大量产200 毫米的碳化硅晶圆，Wolfspeed 和Infineon 都开始量产推出，并成为小米、理想等中国车厂的供应商，带动碳化硅成为市场主流选项，即使是纯电里程不高的油电车，都选用SiC，可见其成熟度。 紧跟在碳化硅之后，就是消费者已经耳熟能详的氮化镓，我什至怀疑新报读者的家中，应该平均有1～2 颗氮化镓充电器，它的高功率、高电压特性也准备在电动车市场上发挥所长。 中国长安汽车预计在2027 年，推出搭载氮化镓车载充电器的新车，由Navitas 供应元件，功率密度达到每公升6 kW，远远高于目前主流车载充电器每公升2 kW 的水准。换句话说，在体积相同的情况下，充电功率有可能翻倍提升。 IDTechEX 分析师认为，氮化镓在初期主要会用于车载充电，以及直流变压器上，之后则有包括NXP、VisIC 等厂商，正在开发氮化镓驱动逆变器，有望取代一部分硅基逆变器和SiC 逆变器。 考虑到成本、开发时程和量产规模等因素，在未来几年，预估会看到更多混合配置的功率半导体组合，运用Si IGBT、SiC MOSFET 和GaN HEMT 并联，可以在兼顾成本的情况下，对应不同负载需求的产品。 当然，在成本考量不那么敏感的产品上，全面采用碳化硅逆变器，是最合理高效的选项，在GaN 获得更具体的商业应用前，SiC 的大量成长，似乎是可以预期的趋势。 |
