2021年，英飞凌推出了一款新的HybridPACK™ Drive CoolSiC™功率模块。这是一款具有 1200V 阻断电压的全桥模块，针对电动汽车中的牵引逆变器进行了优化。该居品使得具有更长续航里程和更低电板资本的逆变器有了更高的后果，格外是关于配备 800V 电板系统和更大电板容量的车辆。点击文末阅读原文，了解更多新品信息。

现在的阛阓上，SiC和IGBT仍然是各有风流，本文防范分析了它们的时候各异，以及在主逆变器，OBC以及DC-DC转化器中使用SiC所带来的上风。

碳化硅鼓动着电动汽车进一步发展，使其具有更低的资本、更长的续航里程、更广大的打算以及更高的功率密度等。与法子内燃机比拟，电动汽车无需油箱和发动机，因而可拓荒更多各异化打算从而更灵验地愚弄车内空间，让乘坐体验更风光。相干词，由于车型限度、充电时候长、快速充电基础才气不及以及价钱愉快等原因，纯电动汽车在众人新车销售的阛阓份额仍然很低。

材料和零部件资本高是纯电动汽车价钱愉快的主要原因。如将电动能源总成界说为由电板、电机和逆变器构成，那么能源总成约占纯电动汽车总资本的50%。在能源总成方面，电板资本占比特出60%。也即是说，电板资本占整车费本的35%以上。

加多电动能源总成的功率密度是裁减资本的一种形式。好意思国能源部制定到 2025 年将高压电力电子确立的功率密度进步 7 倍的目标。相干词，由于装配空间有限，尤其是对高性能的汽车而言，高功率密度更是必需的。因为加多功率密度不错减小能源总成部件的尺寸，从而进一步优化车辆里面空间。

现在，接收硅IGBT时候的功率模块在电动汽车应用中占主导地位。相干词，过程数十年的发展，硅基功率器件正在接近材料极限。因此，要进一步进步其功率密度很是费事。

因此，半导体行业一直在拓荒宽禁带功率器件，举例碳化硅 MOSFET。好意思国能源部制定的功率密度目标恰是基于宽禁带功率器件的愚弄。

宽禁带功率器件比硅器件更精采，但因其功率组件的尺寸和分量减小，格外是在疏导里程鸿沟内可从简电板容量，因此好像裁减举座能源总成资本。

SiC 和Si时候特色各异分析

碳化硅已成为功率器件中硅的替代材料。宽禁带、更高的击穿电场、进步的热导率以及更高的使命温度是碳化硅的4苟简津上风：

碳化硅的禁带比硅大 3 倍，可转化为高 10 倍的击穿电场。如需打算有高电压（时时为 1200V 或更高）的单极器件，举例 MOSFET，使用碳化硅则会获益匪浅。 碳化硅的热导率是硅的 3 倍，与铜雷同。因此，功率损耗产生的热量不错以较小的温度变化从碳化硅中传导出去。 由于较高的溶解温度，表面上，碳化硅器件不错在 200°C 以上的温度下细密开动。因为冷却需求赫然裁减，因而不错赫然裁减冷却系统的资本。

由于较高的击穿电场，碳化硅器件具有更薄的漂移层或更高的掺杂浓度。因此，与疏导击穿电压的硅器件比拟，它们具有更低的电阻。

碳化硅可用于打算单极器件，举例高压 MOSFET，表面上不产生尾电流。因此，比拟于硅 IGBT，碳化硅 MOSFET 有更低的开关损耗和更高性能的体二极管，从汉典毕更快的开关频率。

碳化硅器件不错在更高的温度下开动，可达到 200℃ 或更高。相干词，封装时候限度了最高使命温度。为了使碳化硅开动在高温度，很多新封装时候正在拓荒中。

碳化硅器件的芯单方面积更小，产生的栅极电荷和电容也更小，不错已毕更高的开关速率，裁减开关损耗。

碳化硅 MOSFET 不错在高开关频率下使命，使磁性元器件更小，且功率损耗更低。低功率损耗与高使命温度和高热导率衔接结，裁减了冷却需求，从而使得冷却系统更小。在功率转化器应用中，高开关频率还不错减少输出电容器。

由于高击穿电压，在高压应用中（举例，高于 600V）使用碳化硅 MOSFET不错接收简化的拓扑，而硅 IGBT 因为其击穿电压时时在 650V 至 750V 的鸿沟内，所及第的拓扑则不尽疏导。简化的拓扑结构需要更少的组件，即更少的电源开关和栅极驱动器，以及在胁制算法方面更少的打算使命量。

单个碳化硅功率器件比硅等效器件资本更高，但使用碳化硅器件好像从简系统资本，因为需要更少的组件、更小的无源组件尺寸、更小的冷却系统、疏导里程鸿沟内的更小的电板容量以及更少的打算拓荒使命量。

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