IDTechEx Summarizes the Emerging Adoption and Future Trends of SiC and GaN in EVs

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### 概述

IDTechEx 最近發表了一份報告，總結了碳化矽 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 在電動車 (EV) 中的採用情況及未來趨勢。

### 碳化矽 (SiC) MOSFET

- **歷史背景**：2008 年，碳化矽 MOSFET 的商業化標誌著電力半導體市場的一個重大轉折點。2017 年，特斯拉 Model 3 首次將這項技術應用於電動車中。

- **優勢**：SiC MOSFET 提供高功率密度、更高效率和更好的耐高溫性，這些特性對電動車的續航里程、充電速度和成本降低有顯著幫助。

- **市場採用**：過去五年中，SiC MOSFET 在特斯拉和現代等 OEM 廠商的車輛中得到廣泛應用。2023 年，SiC 逆變器佔據了 BEV 市場的 28%。

- **成本和性能**：儘管 SiC MOSFET 的成本仍然是矽 IGBT 的三倍，但其優越的性能使其成為特斯拉、現代和比亞迪等公司的首選技術。

- **未來預測**：IDTechEx 預測到 2035 年，SiC MOSFET 的需求將增加十倍，主要應用於逆變器、車載充電器和 DC-DC 轉換器。

### 氮化鎵 (GaN) HEMT

- **技術潛力**：GaN 具有比 SiC 更寬的能隙，理論上能提供更高的效率和更高的開關頻率（最高可達 10MHz）。

- **挑戰**：GaN 面臨多項技術挑戰，包括 EMI、門極控制、寄生效應、熱效應和開關損耗。此外，GaN 器件通常生長在矽基板上，限制了其在高壓應用中的潛力。

- **市場地位**：目前 GaN 在低壓輔助電子產品中佔有重要市場份額，但在高壓應用（如牽引逆變器）中仍面臨挑戰。

- **未來發展**：隨著基板技術的進步和垂直 GaN 器件的發展，GaN 有望在未來五年內進入 EV 電力電子市場，特別是在車載充電器和 DC-DC 轉換器領域。

### 市場預測

- **SiC MOSFET**：到 2035 年，SiC MOSFET 的市場份額預計將超過 50%，並伴隨著汽車電力半導體市場的顯著增長。

- **GaN HEMT**：雖然目前 GaN 還未完全進入高壓應用，但未來十年內，Si、SiC 和 GaN 將在 EV 電力電子市場中共存。

### IDTechEx 報告和網絡研討會

- **報告**：IDTechEx 的報告《2025-2035 年電動車電力電子：技術、市場和預測》提供了對這些技術和市場機會的深入分析。

- **網絡研討會**：IDTechEx 將於 2024 年 7 月 11 日舉辦免費網絡研討會，主題為《電動車動力系統的未來：SiC、GaN 和電力電子的演變》。研討會將涵蓋 EV 電力電子的高層次概述、SiC MOSFET 的採用情況、GaN 的潛力及其他市場趨勢。