近日，由国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）与第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA）主办，南方科技大学微电子学院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办的第十七届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA 2020）暨2020国际第三代半导体论坛（IFWS 2020）在深圳会展中心召开。
期间，由广东芯聚能半导体有限公司、英诺赛科(珠海)科技有限公司、中电化合物半导体有限公司共同协办的“新一代电源及充电应用峰会”上，许继电气股份有限公司陈天锦分享了碳化硅器件在高性能充电系统中的应用。
降低电动汽车运行损耗，提高其经济性，是推动电动汽车发展的关键因素之一。充电设施的建设应优先考虑电能转换效率高、成本低的设备。目前充电站平均效率85-90%，直接影响了用户充电成本和投资收益，制约了产业发展。
充电模块是充电桩的“心脏”，充电模块的性能不仅直接影响充电桩整体性能，同样也关联着充电安全问题；充电模块占整个充电桩整机成本的1/3以上，也是充电桩的关键技术核心之一。目前还存在效率低、噪音大、故障率高、接口不兼容等问题。
双向充放电功率模块生产厂家较少，还存在成本高、效率低、体积大等问题，产品成熟度相对较低，亟需开展高性能充放电模块研制，支撑V2G产业化应用。
无线充电可实现电动车全自动充电，显著提升充电的便捷性，满足未来自动驾驶汽车和共享汽车的自动充电需求。需解决效率低、电磁环境安全、互操作性差、标准缺乏等问题。面向市场需求，亟待研发高性能无线充电系统。
SiC器件具有高禁带宽度、击穿场强、热导率、电子漂移速度等材料特性，具有高击穿电压、开关频率、工作温度、功率密度等器件优势。
SiC器件应用成效来看，20kW全碳化硅充电模块的前级AC/DC采用三相PWM整流电路，1200V/40mΩ器件并联，开关频率35kHz，后级DC/DC采用两电平交错并联LLC电路，开关频率120kHz~300kHz，峰值效率97.3%，满载效率96.7%。
20kW全碳化硅充放电模块的前级AC/DC采用三相PWM整流电路，后级DC/DC采用两电平交错并联双有源全桥双向LLC电路，设计满载效率大于96%；采用低转速风机，结合风机调速，满足白天低于55dB，夜晚低于45dB。
报告指出，SiC和Si功率器件在充电领域具各优势，市场接受程度取决于SiC/Si器件的性价比；国产SiC器件的可靠性已满足高性能充电模块的应用要求，SiC二极管已经量产，SiC MOSFET有望2021年量产；SiC器件在V2G模块、无线充电领域等高端电源领域的应用，随着V2G桩、无线充电的产业化有望大量应用；2025年将会是一个SiC功率器件的爆发点，6寸衬底高度成熟，工艺制造水平达到了一定高度，SiC晶圆价格也降到市场能够完全接纳的地步。
（内容根据现场资料整理，如有出入敬请谅解）
