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跻身第三代半导体市场 ST助力全球碳中和

作者:时间:2022-03-02来源:电子产品世界收藏

  随着第三代半导体的工艺越来越成熟和稳定,应用在工业和电动汽车上的产品也变得多样化。作为半导体行业中的佼佼者,同样重视第三代半导体带来的优势作用,推出了有关(GaN)和(SiC)的一系列产品,有力地推动了第三代半导体在电动汽车和工业领域上的应用发展。2022年2月召开媒体交流会,介绍了在全球碳中和理念的背景下,如何通过创新技术和推出新的产品系列,为世界控制碳排放做出贡献。

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/202203/431592.htm

  据调查,工业领域中将电力利用效率提升1%,就能节约95.6亿千瓦时的能源。这意味着节约了15个核电站的发电量、减排3200万吨二氧化碳,或者是数千桶的石油。

  意法半导体汽车和分立器件产品部(ADG)执行副总裁,功率晶体管事业部总经理Edoardo MERLI表示:“可持续发展一直是根植于我们企业文化的核心理念,早就宣布要在2027年成为一家可持续发展的企业,也就是在2027年实现企业的碳中和。”

进入第三代半导体双赛道

  拥有多项新能源科技,其宽禁带技术已经催生出一系列相关应用。电力科技对实现高效用能与节能降耗起着关键作用,其中的重点就是这两种新材料,如图所示,它们有比起普通硅材料更好的效能。

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  宽禁带半导体拥有工作电压高、开关速度快、工作温度高、导通电阻低、产生热量少、耗散功率低、能效高这些优势,节能效果非常出色。整条电力转换链,从发电侧开始,经过输配电、储电和变流,再到最终的用电侧也就是终端用户。毫无疑问,以为主的全新电力科技能够在整条电力转换链的各个环节发挥作用,做出卓有成效的贡献。

  碳化硅与氮化镓导体能够满足的需求略有不同,简单来说就是带来更强的电能。碳化硅能够提升开关频率,氮化镓消耗的电能更少。

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碳化硅提升效率

  Edoardo MERLI向记者介绍了意法半导体在碳化硅应用中涵盖包括汽车制造、工业应用等领域。以电动汽车制造为例,碳化硅可用于制造牵引逆变器、充电桩、DC-DC转换器等配套设备,这些能够带来更长的行驶里程、车辆自重的减轻等优势。

  除此之外当然还有性能更强的电动汽车充电站,碳化硅能够加快充电速度,缩短充电时间,从而促进电动汽车的推广和普及。

  碳化硅的工业应用还包括提高服务器和数据云存储器的供电效率,此外还可应用于自动化的工业驱动电机制造,碳化硅能够让设备体积、尺寸和重量减小,最终会降低用户总体成本,而在可再生能源、太阳能电站、风车和服务器供电站等领域也有同样作用。

  碳化硅逆变器相比IGBT逆变器的优势,包括总芯片面积、开关损耗、总损耗和结温,更好的温度管理、充电速度的明显提升。

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  意法半导体CEO Jean-Marc Chery曾经讲过,“ST的目标是2024年在碳化硅领域做到10亿美元的年度盈利,包括晶体管、二极管和电力模块。我们希望与各行各业展开合作,包括所有汽车制造和工业界的一线OEM厂商,目前已有超过90个项目正在与这些行业领军企业共同合作。”

氮化镓推出新品

  近日意法半导体新发布PowerGaN解决方案,其中大部分是面向消费者的解决方案。利用氮化镓材料大小只有过去材料的1/4,重量只有1/3,功率提升50%,能耗降低20%。目前意法半导体利用氮化镓技术生产的100V到650V各类产品将会陆续出炉。

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  对于意法半导体在氮化镓未来产品规划路线上时,Edoardo Merli表示,“在氮化镓方面,意法半导体将继续推广PowerGaN,并在其路线图中输入电压从650V开始的G-FET、G-DRIVE和G-HEMT产品。在在现有的G-HEMT产品中,公司又将增加100V产品,进一步扩大氮化镓产品组合,增加导通电阻不同的晶体管产品。意法半导体还继续推广MasterGaN系统级封装。像碳化硅产品一样,意法半导体的氮化镓产品也采用各种封装,例如,QFN等分立封装,以及可以集成电池的新封装STLISI。公司将继续研究嵌入式裸片封装技术,以便进一步提高封装的集成度。此外,到年底还将推出第一款GaN射频晶体管产品。”

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  最后,EdoardoMERLI表示,“意法半导体在汽车制造和工业界已经将碳化硅的应用提上日程,同时也已进入大规模量产阶段。我们目前处在这一市场的先驱地位,正在创新碳化硅的应用。我们也在持续不断地在新兴科技和生产线改良进行投入,以便应对未来海量的、不断增长的市场需求。氮化镓在市场上进行大规模普及可能要稍晚一些,因为要等到技术成熟,但碳化硅已有非常广泛的应用范围。我们已在碳化硅市场排名前列,未来也会朝着这一方向不断探索。”



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