碳化硅陶瓷在這四個行業(yè)中的應用

  隨著電動汽車、智能電網(wǎng)、核電、太陽能以及航海、航空、航天、高鐵交通等能源領域的不斷發(fā)展，我們對電力設備的性能有了更高的要求。 然而，目前以硅材料為基礎的第一代半導體材料已經接近其性質所決定的理論極限。

  第三代半導體材料具有更寬的帶寬、更高的擊穿電場、熱導率、電子飽和以及更高的抗輻射能力，適用于制造高溫、高頻、抗輻射和大功率器件。它們有望取代第一代半導體材料硅，以滿足未來更高的要求，并將在工業(yè)中得到更廣泛的應用。

  碳化硅陶瓷材料是最成熟的第三代半導體材料，也是最有潛力的應用領域之一。其各項指標優(yōu)于硅，帶寬幾乎是硅的三倍。此外，碳化硅器件的理論工作溫度為600°C，遠高于硅器件。

  以下是碳化硅在各個領域的應用:
電動汽車
  碳化硅作為電動汽車充電模塊和電氣模塊的核心先進電子材料，可以實現(xiàn)綠色、低碳、智能和可持續(xù)發(fā)展。使用碳化硅作為能源供應的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面: (1)提高頻率，簡化供電網(wǎng)絡； (2)減少損耗和溫升；和 (3)縮小體積，提高效率。碳化硅組件可以提高純電動汽車或混合動力汽車的動力轉換性能。在電動汽車的電動模塊中，電動機為主動負載，其轉速范圍較寬，在行駛過程中需要頻繁的加減速，因此工況比一般的調速系統(tǒng)更復雜。
新傳輸系統(tǒng)
  這碳化硅粉末開關是硅基器件的理想替代品，因為它在高壓、高溫和高頻應用中具有極低的開路電阻。碳化硅組件的使用可以將功率損耗降低五倍以上，同時將尺寸和重量減少40%以上，這將對未來的電網(wǎng)配置和能源戰(zhàn)略調整產生重大影響。
太陽能領域
  碳化硅功率器件適用于一些高功率模塊應用，如太陽能逆變器。它能夠實現(xiàn)更小的尺寸、更低的材料成本和更高的效率。新標準太陽能硅基逆變器的典型轉換效率接近96%，而碳化硅基逆變器的平均效率可以提高到97.5%，這相當于逆變器損耗減少了25%。此外，基于碳化硅的逆變器可以將風電場的轉換效率提高20%。
LED照明
  目前，以碳化硅為核心材料的第三代半導體材料技術和LED光電器件應用正在成為全球半導體產業(yè)新的戰(zhàn)略高地。碳化硅LED照明設備可減少原有LED燈數(shù)量1/3，降低成本40-50%，亮度提高2倍，導熱系數(shù)提高10倍以上。在日常生活中，碳化硅LED半導體照明還可以應用于各種信號燈、室內照明、信息屏、彩色顯示設備等。，可實現(xiàn)較高的電光轉換效率，并達到降低成本和污染的顯著目的。

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