博世近日發(fā)表公告表示，當今的許多關(guān)鍵項目都集中在同一個目標上——那就是提高能源效率，從而保護環(huán)境。這些項目通常在電動汽車、可再生能源、邊緣計算和云計算等領(lǐng)域——包括必要的數(shù)據(jù)中心。專家們一致認為，碳化硅 (SiC) 半導體和包含它們的電子元件將確保我們可以最有效地利用電力。

為此博世指出，由公共資助的“Transform ”項目（可信賴的歐洲 SiC 綠色經(jīng)濟價值鏈）的目標是為這項技術(shù)建立一個彈性的歐洲供應(yīng)鏈，涵蓋范圍從晶圓和其他基礎(chǔ)材料到成品 SiC 功率半導體器件和電源、電子應(yīng)用。

在一個由博世牽頭的財團中，有來自公司、大學和來自七個歐洲國家的研究機構(gòu)的34 家實體聯(lián)合起來朝著這個目標努力。

“Transform 項目的目標是確保歐洲在基于碳化硅的新技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，”擔任博世汽車電子部門執(zhí)行副總裁的 Jens Fabrowsky 說。該公共資助項目計劃運行至 2024 年，重點關(guān)注汽車、工業(yè)、可再生能源和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的五個用例。

從碳化硅晶圓到超高效電力電子應(yīng)用

電力電子應(yīng)用是眾多電子系統(tǒng)的核心。它們控制這些系統(tǒng)中的開關(guān)過程，并將任何功率損耗保持在最低水平。這些應(yīng)用中的功率半導體器件可確保它們盡可能高效地運行。通常，這些設(shè)備中的芯片由超純硅制成。然而，在未來，這將越來越多地被碳化硅所取代，與純硅相比，碳化硅具有許多優(yōu)勢。例如，碳化硅半導體顯示出更好的導電性并實現(xiàn)更高的開關(guān)頻率，同時還確保以熱量形式耗散的能量少得多。

此外，使用 SiC 芯片的電力電子應(yīng)用可以在更高的溫度下運行，因此需要更簡單的冷卻系統(tǒng)，這也節(jié)省了能源。

最后，碳化硅具有更高的電場強度，這意味著由這種材料制成的組件可以設(shè)計得更小，同時提供更高的功率轉(zhuǎn)換效率。

與傳統(tǒng)的硅芯片相比，專家認為SiC將節(jié)省多達 30% 的能源，具體取決于組件的使用位置。

Transform 項目的目標是建立一個彈性的歐洲供應(yīng)鏈，以生產(chǎn)基于創(chuàng)新 SiC 功率半導體器件的電力電子應(yīng)用?，F(xiàn)在，市場對此類技術(shù)的需求將迅速增長，尤其是在能源密集型應(yīng)用方面，例如電動汽車動力系統(tǒng)、電動汽車充電站和供電基礎(chǔ)設(shè)施。

市場研究和咨詢公司 Yole 的預(yù)測表明，從現(xiàn)在到 2025 年，整個 SiC 市場將平均每年增長 30%，那就意味著屆時SiC的市場規(guī)模將達到 25 億美元以上。因此，轉(zhuǎn)型項目還將涵蓋新 SiC 技術(shù)的開發(fā)以及必要的生產(chǎn)工藝和方法。

該項目的預(yù)算超過 8900 萬歐元，由歐盟和國家機構(gòu)資助。它匯集了奧地利、捷克共和國、法國、德國、意大利、西班牙和瑞典 SiC 價值鏈上的主要參與者。合作伙伴公司包括Aixtron, Danfoss, EV Group, Premo, Saint-Gobain, Semikron, Soitec, STMicroelectronics, and Valeo-Siemens AutomotiveAixtron, Danfoss, EV Group, Premo, Saint-Gobain, Semikron, Soitec, STMicroelectronics和Valeo-Siemens Automotive。參與的各種科學組織包括布爾諾理工大學、CEA Leti、Fraunhofer IISB 和塞維利亞大學。