SIC功率器件是电力电子工业的基础！

功率器件是电力电子工业中最重要的基础元件之一，广泛应用于电力设备的功率转换和电路控制领域。功率器件作为耗电设备和系统的核心，发挥着实现电能的处理、转换和控制的作用，是工业系统中不可缺少的核心半导体产品。碳化硅功率器件具有优异的耐高压、耐高温、低损耗性能等特性。能有效满足电力电子系统的高效率、小型化、轻量化要求，在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域优势明显。本文主要讨论碳化硅在功率器件中的应用。

碳化硅在电动汽车中的应用

碳化硅功率器件的功率定位在1KW-500KW之间，工作频率在10KHz-100MHz之间。特别适用于能效和空间尺寸要求较高的应用，如电动汽车充电器、充电桩、光伏逆变器、高速铁路、智能电网、工业电源等可以逐步取代硅基MOSFET和IGBT的领域。

碳化硅在光伏领域的应用

一份报告显示，在光伏发电应用中，基于硅基器件的传统逆变器的成本约占系统的10%，但它是系统能量损失的主要来源之一。使用碳化硅MOSFET或功率模块结合碳化硅MOSFET和碳化硅SBD的光伏逆变器可以将转换效率从96%提高到99%以上，减少能量损失50%以上，并将设备的循环寿命提高50倍。优点是可以减小系统体积，增加功率密度，延长设备的使用寿命，降低生产成本。

高效率、高功率密度、高可靠性和低成本是光伏逆变器未来的发展趋势。在组串式和集中式光伏逆变器中，碳化硅产品有望逐步取代硅基器件。碳化硅在轨道交通中的应用

轨道交通车辆呈现多元化发展态势，在运行状态上可分为干线机车、城轨车辆、高速列车。其中，城市轨道车辆和高速列车是未来轨道交通发展的主要驱动力。轨道交通车辆中大量使用功率半导体器件，其牵引变流器、辅助变流器、集成主辅变流器、电力电子变压器、电源充电器都需要使用碳化硅器件。其中，牵引变流器是机车大功率交流传动系统的核心设备。碳化硅器件在轨道交通牵引变流器中的应用，可以最大限度地发挥碳化硅器件的高温、高频、低损耗特性，提高牵引变流器装置的效率。碳化硅装置的使用完全满足轨道交通大容量、轻量化、节能的牵引变流装置的应用要求，可以提高系统的整体效率。

审核编辑：汤梓红