GaN+SiC=每年200億美元的市場規模？

是的！眾所周知，第三代半導體（以氮化鎵GaN和碳化硅SiC為主），憑借在電子遷移率、功率密度、熱穩定性等方面具有優異的性能，可以用于制造高效、高速、高溫、高頻的電子器件，成為了替代傳統硅，為電力電子系統實現巨大跨越的理想材料。

而隨著新能源、人工智能等技術的強勢崛起，第三代半導體得天獨厚的優勢更加明顯——移動電子、軌道交通、電動汽車、工業、太陽能、風能和儲能領域大放異彩。

據新聞網獲悉，接下來，讓我們一同走進GaN+SiC所驅動的未來世界：

智能電網(Smart Grid)

可再生能源（例如風能和太陽能）逐步滲透到我們的電力傳輸和分配系統中，再加上智能電網時代的到來，高壓直流（HVDC）傳輸逐漸成為主流，這推動了對高效和高功率密度電力電子變換器系統的需求。

太陽能(Solar)

太陽能逆變器能將太陽能面板所獲得的的直流電（DC）轉換為交流電（AC）并儲存到電池中或轉送至電網。效率、尺寸和可靠性，是保證最高的電力輸送能力和實現最快的投資回報率的關鍵。

氮化鎵功率芯片和碳化硅功率器件可提供更低的元件數量，更緊湊的電路拓撲和更良好的控制，降低總體冷卻需求。有助于打造相較傳統方案的體積縮小一半、重量更輕的太陽能逆變器，降低25%的成本并實現40%的節能，并提升太陽能設備安裝的投資回報率（ROI）約10%。

對于300-500W線路功率的住宅太陽能應用，GaN是理想選擇，而SiC的更高電壓能力使其更適合商業太陽能安裝中部署的kW+組串式逆變器。

電動汽車(Electric Vehicle)

車載充電機（OBCs）、DC-DC轉換器和牽引電機作為電動汽車的電力“主心骨”，它們需要具備最高的效率和功率密度，以及極強的可靠性，同時成本還需要兼顧競爭力。

為實現以上目標，由GaN優化的乘用車400V電池系統以及針對商業800V電池及以上的先進SiC解決方案應運而生。

氮化鎵功率芯片和碳化硅功率器件可實現快3倍的充電速度和70%的節能，進而使電動汽車的續航里程延長5%或電池成本降低5%。

打個比方，使用GaN技術可以將全球電動汽車的普及提速3年，并在2050年降低20%因道路交通所產生的二氧化碳排放量。

軌道交通及移動電子(Transportation and Mobile)

全球的交通運輸行業正處于革命性的關鍵節點，并需要在日愈惡劣的氣候環境下，提供環保、性價比高且堅固耐用的產品。

碳化硅（SiC）分立式功率器件的多樣化組合，可提供較低的導通和開關損耗，以及優異的熱性能管理，可用于軌交電機、軌交輔助電源等，從而實現更經濟高效的交通系統，包括電動公共汽車、鐵路和地鐵牽引、車隊和貨運電力子系統。

而在移動電子領域，氮化鎵功率芯片能在所有移動設備，包括手機、平板電腦和筆記本電腦的快速和超快速充電方案上實現革命性突破——在傳統硅方案的1/2大小和重量的前提下，帶來快3倍的充電速度，并實現高達40%的節能減耗。

工業(Industrial)

向變速驅動器（VSD）的升級可以提高效率和功率密度，同時降低能源消耗。高度集成的、高速的GaNFast功率芯片和GeneSiC功率器件可用于工業馬達電機中，替換傳統的硅功率器件，以實現更高的效率、更少的諧波、更低的聽覺噪音并帶來自主保護功能，同時提供尺寸最緊湊、成本更優的解決方案。

數據中心(Data Center)

超過40％的數據中心成本與電力（電力和制冷）有關。隨著大數據、人工智能的興起，數據中心的流量加速增長，傳統硅方案的有效性和效率已觸到“物理”瓶頸。

因此，數據中心架構師將目光轉向寬禁帶半導體——氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC），幫助他們在保持盡可能低的能源消耗的同時優化性能，同時使機柜的功率上升。

大規模量產、高度集成的GaNFast氮化鎵功率芯片和GeneSiC功率器件的可靠性已經得到證實，可以實現高達10％的效率提升，從而實現每年高達19億美元的成本縮減。

由此可見，在我們生活日常的方方面面，隨處可見GaN和SiC的身影。未來，隨著新型能源和節能環保事業的不斷推進，第三代半導體其巨大的應用潛能，勢必成為電源轉換系統的不二之選。