碳化硅陶瓷在这四个行业中的应用

  随着电动汽车、智能电网、核电、太阳能以及航海、航空、航天、高铁交通等能源领域的不断发展，我们对电力设备的性能有了更高的要求。 然而，目前以硅材料为基础的第一代半导体材料已经接近其性质所决定的理论极限。

  第三代半导体材料具有更宽的带宽、更高的击穿电场、热导率、电子饱和以及更高的抗辐射能力，适用于制造高温、高频、抗辐射和大功率器件。它们有望取代第一代半导体材料硅，以满足未来更高的要求，并将在工业中得到更广泛的应用。

  碳化硅陶瓷材料是最成熟的第三代半导体材料，也是最有潜力的应用领域之一。其各项指标优于硅，带宽几乎是硅的三倍。此外，碳化硅器件的理论工作温度为600°C，远高于硅器件。

  以下是碳化硅在各个领域的应用:
电动汽车
  碳化硅作为电动汽车充电模块和电气模块的核心先进电子材料，可以实现绿色、低碳、智能和可持续发展。使用碳化硅作为能源供应的优势主要体现在三个方面: (1)提高频率，简化供电网络； (2)减少损耗和温升；和 (3)缩小体积，提高效率。碳化硅组件可以提高纯电动汽车或混合动力汽车的动力转换性能。在电动汽车的电动模块中，电动机为主动负载，其转速范围较宽，在行驶过程中需要频繁的加减速，因此工况比一般的调速系统更复杂。
新传输系统
  这碳化硅粉末开关是硅基器件的理想替代品，因为它在高压、高温和高频应用中具有极低的开路电阻。碳化硅组件的使用可以将功率损耗降低五倍以上，同时将尺寸和重量减少40%以上，这将对未来的电网配置和能源战略调整产生重大影响。
太阳能领域
  碳化硅功率器件适用于一些高功率模块应用，如太阳能逆变器。它能够实现更小的尺寸、更低的材料成本和更高的效率。新标准太阳能硅基逆变器的典型转换效率接近96%，而碳化硅基逆变器的平均效率可以提高到97.5%，这相当于逆变器损耗减少了25%。此外，基于碳化硅的逆变器可以将风电场的转换效率提高20%。
LED照明
  目前，以碳化硅为核心材料的第三代半导体材料技术和LED光电器件应用正在成为全球半导体产业新的战略高地。碳化硅LED照明设备可减少原有LED灯数量1/3，降低成本40-50%，亮度提高2倍，导热系数提高10倍以上。在日常生活中，碳化硅LED半导体照明还可以应用于各种信号灯、室内照明、信息屏、彩色显示设备等。，可实现较高的电光转换效率，并达到降低成本和污染的显著目的。

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