1Продолжающийся прорыв в технических характеристиках: двойное улучшение эффективности и плотности мощности
Уровень напряжения устройства повышен до более 1700V
Поскольку напряжение постоянного тока фотоэлектрического инвертора увеличивается с 1100 В до 1500 В, то сопротивление к напряжению устройств с карбидом кремния повышается одновременно.Производители, такие как On Mei, представили 1700V SiC MOSFET-продукты, которые могут быть совмещены с 1500V высоковольтными платформами для повышения эффективности передачи мощности и снижения потерь линии3.
MOSFET из карбида кремния второго поколения Basic Semiconductor уменьшают потери переключения на 30% за счет оптимизации специфического сопротивления включения (Rsp до 2,8-3,3mΩ) для удовлетворения потребностей в 100-киловаттных инверторах.
Интеграция силовых модулей и высокочастотные
Используя двусторонний модуль охлаждения (например, пакет IPM) и интегрированную цепь привода, паразитарная индуктивность уменьшается до менее 5nH, поддерживая высокочастотную работу выше 100 кГц,и объем системы уменьшается на 40%.
Компактное устройство из карбида кремния в микроинверторе улучшило эффективность рассеивания тепла, уменьшило размер пакета TOLL на 30% по сравнению с традиционными решениями,и достиг плотности мощности 50 Вт/см3

2. снижение затрат приводит к быстрому росту проникновения на рынок
Появляется эффект масштаба
Цены на устройства с карбидом кремния продолжают падать: цена на единицу SiC SBD снизилась с 4,1 юаня / А в 2017 году до 1,4 юаня / А, среднегодовое снижение MOSFET достигло 30%-40%,и стоимость, как ожидается, будет близка к 1в 0,5 раза больше, чем устройства на основе кремния в 2026 году.
Целевая стоимость субстрата карбида кремния в Китае была снижена с 3000 юаней за штуку в 2023 году до 2000 юаней за штуку в 2026 году, что способствует сокращению затрат всей промышленной цепочки.
Гибридное решение снижает порог применения
Параллельная схема "кремний + карбид кремния", предложенная Теслой, добавляет часть устройств с карбидом кремния на основе IGBT, и стоимость увеличивается только на 50%-60%,но эффективность системы значительно улучшается и сопротивление короткому замыканию повышается, который был экспериментально применен в области фотоэнергетического хранения.

3. промышленная цепочка координируется для ускорения процесса локализации
Расширение мировых мощностей и замещение отечественных мощностей
Международные гиганты Wolfspeed, Infineon и другие планируют увеличить производственные мощности 6-дюймовых пластинок карбида кремния до 4,6 млн штук в год (2026 г.),Китайские производители, такие как SAN'an Photoelectric, добились массового производства субстрата., уровень локализации с 15% в 2020 году до 40% в 2025 году.
Инновации в технологии упаковки
Популяризируются передовые процессы упаковки, такие как спекание серебра и AMB (активное металлобразование),снижение теплового сопротивления на 30% и увеличение срока службы устройства до 50 раз больше, чем у продуктов на основе кремния.

4Сценарии применения распространяются на всю промышленную цепочку
Основные устройства: фотоэлектрические инверторы доминируют на рынке
Проникновение карбида кремния в сегменты инверторов Boost и DC/AC достигло 35% и, как ожидается, превысит 50% к 2025 году.Эффективность преобразования фотоэлектрических инверторов с использованием карбида кремния превышает 99%, и стоимость электроэнергии за киловатт-час в течение всего жизненного цикла снижается на 12%.
Поддержка инноваций в области материалов и оборудования
Кремниевый карбидный крепеж для лодок заменяет кварцевый носитель, температурная стойкость увеличивается до более чем 1600 ° C, срок службы увеличивается до более чем 1 года,и сокращается время простоя и затраты на обслуживание при производстве фотоэлектрических элементов.
Керамическая резьба и фрезерная машина для достижения высокоточных компонентов карбида кремния микрообработка, производственные затраты снизились на 50% для продвижения фотоэлектрической поддержки,Рама и другие конструктивные части легкие.

5. Проблемы и стратегии решения
Техническое узкое место
Электромагнитные помехи (EMI), вызванные высокочастотным переключателем, должны быть подавлены, приводная схема должна соответствовать скорости изменения dv/dt 100 кВ/μs,и разработка индивидуальных чипов драйверов стала фокусом.
Система проверки надежности
Установить 10-летний стандарт ускоренного испытания на ветер в суровой окружающей среде (высокая температура, высокая влажность, солевой спрей), требующий показателя отказа устройства менее 0,1%/1000 часов.

Заключение
Технология карбида кремния в области фотоэлектрической энергии переживает трехэтапный переход "прорыв производительности - исследование затрат - расширение сцены".Всемирный рынок карбидов кремния для фотоэлектрической энергии превысит 80,9 миллиарда долларов США и технологические достижения китайских предприятий в области подготовки субстрата,Модульная упаковка и другие связи будут способствовать реконструкции глобальной промышленной моделиБудущее технологическое итерация должна сосредоточиться на борьбе с дефектами, оптимизации интеграции системы и стандартной конструкции системы.