发布时间：2022-08-11
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随着2020年家用空调新能效标准的实施，提高产品能效成为空调产品升级的重要方向，可以制作高温、高频、大功率、高压器件的第三代半导体碳化硅技术受到空调行业的高度关注。机遇之下，作为碳化硅衬底和碳化硅功率器件的供应商，Wolfspeed积极布局空调领域。2022年3月，《电器》记者采访了Wolfspeed高级现场应用工程师陈秋明，了解了Wolfspeed在空调以及其他家电产品领域的布局以及碳化硅应用于家电行业的前景。
空调领域发展潜力巨大
空调是目前Wolfspeed在电子和电力行业主要耕耘且有一定应用成果的领域。陈秋明介绍说：“Wolfspeed碳化硅二极管已经应用于家用和商用空调行业，相比于传统的快恢复二极管，Wolfspeed碳化硅二极管拥有更好的系统优势，在空调行业的需求正在持续扩大。另外，在空调压缩机的驱动上，目前已经有客户在使用Wolfspeed碳化硅MOSFET替代原有的IGBT方案，以实现更高的效率和功率密度。”
谈到碳化硅技术应用于空调的优势，陈秋明以目前市场上的3HP空调为例进行介绍。他告诉《电器》记者，目前3HP空调在AC/DC部分采用的是传统的PFC Boost方案。由于碳化硅二极管的反向恢复几乎为零且不受温度影响，可以实现更低的开关损耗、更高的效率、更低的尖峰电压和振铃时间。其中，碳化硅技术更高的效率，可以减少空调散热器的尺寸和热管理的成本；更高的开关频率，可以降低磁性元件的成本和尺寸，实现更高的功率密度；低电磁干扰则可以降低电磁干扰滤波器的成本和解决电磁干扰的研发成本。碳化硅二极管的这些优势，最终帮助客户实现更低的系统成本和更优的系统性能。
得益于碳化硅技术的突出优势，目前，碳化硅二极管在空调行业的需求正处于爬坡阶段。“未来几年，碳化硅产品在头部空调制造商或者其OEM制造商的应用渗透率会越来越高。Wolfspeed碳化硅产品在空调行业也将随之实现快速增长。”陈秋明非常看好碳化硅技术在空调行业的应用前景。
其他家电领域前景值得期待
除空调领域外，Wolfspeed也一直在关注碳化硅在其他家电产品领域的应用机会。
据陈秋明介绍，随着各国颁布更高的能效规范，在家电领域，除了碳化硅二极管有潜在的市场机会，一些追求更高效率和更高功率密度的空调、电视机会采用目前最高效的基于碳化硅MOSFET的无桥图特柱PFC的方案。目前，Wolfspeed已经与各大家电厂商接触，并积极推广Wolfspeed碳化硅二极管、碳化硅MOSFET和RF GAN。其中，在电视机领域，Wolfspeed已经和重点客户合作应用碳化硅MOSFET和碳化硅二极管。“同时，Wolfspeed不仅与家电企业进行合作，也与其相关的OEM厂商合作开发使用碳化硅器件的产品，让他们体验更优秀的性能和产品。”陈秋明强调。
虽然相比传统硅技术，碳化硅材料具备优异的物理特性，但在制造和生产工艺上相比硅具有更严格的要求，而且成本会更高。“由于家电行业一直以来对成本的要求非常严格，目前，碳化硅技术在其他家电产品领域更多的还是处于推广阶段，在这些领域还没有实现爆发性的增长。”陈秋明直言。
“但是，随着碳化硅功率器件在汽车、工业、轨道交通、光伏、储能和充电桩等领域被广泛采用，碳化硅产品的价格逐年下降，未来会非常接近于传统硅产品的价格。其次，随着以Wolfspeed为代表的几家国际碳化硅半导体厂商的大幅扩充产能，一定会进一步推动碳化硅在家电行业的大规模使用。”陈秋明对碳化硅技术在其他家电产品领域的市场应用前景同样充满期待。
