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SiC有助電動車系統效率提升及成本降低 車廠著重主驅逆變器及充電裝置導入
DIGITIMES Research觀察，在中國大陸及歐洲主要國家持續提供電動車補貼、訂定限制二氧化碳排放要求下，預估後疫情時代全球電動車銷量將顯著增長，2025年可望接近千萬台。而隨著電動車電氣化程度愈高，漸需採用具節能優勢的碳化矽(SiC)功率元件，以車廠開發進程來看，將著重主驅逆變器及充電裝置導入。<br> 主驅逆變器為控制及驅動馬達運作的重要部件，根據車廠測試，在800V高壓電氣架構中導入SiC逆變器，可讓系統效率平均提高8%，換句話說，在同樣續航里程下，有利於降低電池成本，其它優勢包括簡化散熱系統設計，使機電小型化等，預估未來幾年將有更多中高階車款採用SiC主驅逆變器。<br> 充電裝置分為OBC(車載充電器)及快速充電椿兩類，在大功率規格導入以因應縮短充電時間需求下， SiC功率元件採用比重將愈趨提升。而SiC因開關頻率高、降低能耗損失達50%以上，故可大幅減少被動元件(電感及電容)使用及散熱裝置的體積，使系統小型化及成本降低。以Wolfspeed及安森美(ON Semiconductor)提出的系統成本結構為例，SiC充電裝置成本可低於矽基元件產品。<br> 綜觀整體SiC功率半導體市場，SiC適合導入600V(含)以上高壓應用，如電動車、鐵道交通、伺服器及資料中心、工業設備等，市場規模每年將呈兩位數百分比增長；車載應用中，在主驅逆變器、OBC、快速充電椿等需求帶動下，DIGITIMES Research預估2025年車載應用佔整體SiC市場規模(以金額計)比重可望達38%。
目錄
- 全球電動車市場在政策激勵下 2021年(含)後年增將達雙位數
- SiC於電動車應用優先導入高功率裝置 逆變器用SiC晶圓面積大於其它裝置
- SiC長晶慢且難度高、元件價格為Si數倍 著重系統成本降低
- SiC導入主驅逆變器以顯著節省電池成本為主要考量
- SiC逆變器可達機電一體小型化設計
- OBC朝大功率及雙向充電發展有利SiC導入
- SiC導入OBC減少被動元件用量及散熱裝置體積 因此成本可降
- 搭載SiC的快充系統兼具小型化、能耗低、安全性高優勢
- 搭載SiC的快充系統成本可與Si產品相當
- 2025年SiC功率半導體市場將逾20億美元 車載應用佔比將達近4成
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