博世引领宽禁带半导体技术革新

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随着全球汽车产业向电动化、智能化迈进,半导体技术已成为推动这一变革的关键驱动力。特别是宽禁带半导体材料,如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),因其卓越的电气性能,正在掀起一场深刻的技术革命。这些材料相比传统硅基(Si)材料不仅能在更高的电压、频率和温度下高效运行,还能显著降低功率损耗和提升整体能效。在电动汽车(EV)和新能源技术领域,SiC与GaN的应用正成为提升动力系统性能的核心力量,改变着汽车行业的技术蓝图。

SiC VS GaN:

谁才是未来的“明星材料”?

碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)作为宽禁带半导体材料,具有许多共同优势,例如在高电压、高频率和高温环境下的稳定性。但是,它们在应用场景中各具特色,适用于不同的技术需求。

SiC:作为目前市场上最成熟的宽禁带材料之一,SiC 具有极高的电流承载能力和优越的热导性,特别适用于要求高功率和高热管理能力的应用。SiC 器件常用于电动汽车的充电器、电驱动系统以及工业设备的逆变器等场合。它能够在高电压和高温下稳定运行,是大功率电子应用的理想选择。

GaN:虽然GaN在材料学上比SiC略显年轻,但它在高频、高效率和小型化领域展现出了巨大的潜力。GaN半导体具有更低的导通电阻和更小的封装体积,使得它在快充技术和高频应用中非常受欢迎。例如,GaN技术已广泛应用于智能手机、笔记本电脑等快速充电设备的适配器中。不过,目前GaN在电压承受能力上相较SiC稍弱,因此更多应用于中低功率领域。

博世的“双重创新”策略:

垂直GaN推动汽车行业技术升级

博世在推动SiC技术成熟的同时,也密切关注着 GaN 技术的突破。尤其是垂直结构的GaN半导体,基于其显著改善的电气性能,展现出了巨大的潜力。与传统的横向GaN结构不同,垂直GaN半导体的电流垂直流经材料层,从而大幅降低了单位面积电阻,能够提高能效,减少功率转换损耗,特别适用于电动汽车的逆变器和其他高频、高效能的应用。

垂直GaN半导体能够承受更高的电压和工作频率,这使其成为电动汽车动力系统的理想选择。博世正在加速这一技术的工业化进程,旨在为电动汽车和其他高性能应用提供更小、更高效的解决方案。

博世:“强强联手”推动GaN技术发展

博世采用双管齐下的策略,积极推动GaN技术的研究与应用。一方面,博世将其在SiC领域的研发经验转化为GaN技术的开发优势,通过内部研发团队的紧密协作,快速建立技术平台并开发适合汽车行业的GaN组件。博世在欧洲还参与了由公共资金支持的“YESvGAN”项目,旨在与超过20家工业伙伴共同推动垂直GaN半导体技术的突破。

博世通过这一系列的合作与研发,力求在未来几年内,使垂直GaN技术成为广泛应用于汽车和工业领域的核心技术,推动新能源汽车的电动化与智能化进程。

SiC与GaN的双强并驱

随着SiC和GaN技术的不断发展,博世不仅在为汽车产业提供更高效的动力系统方案,也在推动全球范围内的能源转型。SiC和GaN各自拥有独特的优势,它们将在未来电动汽车、电力电子及新能源技术等各种应用中互为补充,发挥重要作用。

随着GaN技术的成熟,博世预计将能够提供更加紧凑、高效的解决方案,以满足电动汽车对高效能、低功率损耗和高可靠性的需求。博世的创新将进一步推动汽车产业的可持续发展,为全球消费者带来更环保、更智能的驾驶体验。

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