EV/HEV市場可期 SiC/GaN功率器件步入快車道

　　根據Yole Development預測，功率晶體管將從硅晶徹底轉移至碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)基板，以期能在更小的空間中實現更高功率。

　　在最新出版的“GaN與SiC器件驅動電力電子應用”(GaN and SiC Devices for Power Electronics Applications)報告中，Yole Development指出，促進這一轉型的巨大驅動力量之一來自電動車(EV)與混合動力車(HEV)產業。Yole預期EV/HEV產業將持續大力推動SiC技術，進一步降低電力電子產品的尺寸。

　　相較于傳統硅晶(右)，SiC芯片(中)大幅減少相同功率晶體管所需的溝槽尺寸(來源：Toyota)

　　業界導入SiC和GaN等寬能隙(WBG)材料的進展比Yole先前的預期更緩慢，但最新的報告宣稱開發這些新材料的業界廠商正漸入佳境，不僅克服了原有的一些障礙，并且投入量產。除了混合與全電動汽車以外，Yole預測SiC主要針對600V的低壓以及高達3,300V的高壓應用，例如功因校正(PFC)、光電、二極管、風力、不斷電(UPS)系統以及馬達驅動器。

　　透過利用SiC技術，Toyota的目標在于提高10%的燃料效率(目前確定已經達到5%了)，同時縮減80%的電力控制單元大小(來源：Toyota)

　　2014年全球SiC功率器件市場規模約為1.33億美元，預計將在2020年以前成長達到4.36億美元。功率二極管(80%都是SiC)仍將占據最大的細分市場，其他依序為PFC、PV逆變器、風力、UPS以及馬達驅動器。

　　Yole預計GaN將在未來幾年內展現強勁成長力道(來源：Yole)

　　電動車目前仍面對動力傳動系統逆變器的挑戰，但Yole預計這個問題將在2020年以前解決。不過，混合動力車以及全電動車仍然是成長最快速的細分市場，預計這一市場將隨著業界對于SiC與GaN等寬能隙材料的大力投資而在明年起飛。遺憾的是，其普及率也可能導致價格下跌。

　　英飛凌與Cree將在SiC功率晶體管領域占據68%的市占率(來源：Yole)

　　在Yole的最新報告中還指出，包括Cree、Toyota、GE、Raytheon、意法(STMicroelectronics)與羅姆(Rohm)都是致力于導入寬能隙材料的主要廠商。