熱泵與空調(diào)全面跨入SiC碳化硅功率半導(dǎo)體時代：能效革命與產(chǎn)業(yè)升級

在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動下，商用空調(diào)和熱泵行業(yè)正經(jīng)歷一場靜默卻深刻的技術(shù)革命。碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體憑借其卓越的物理特性，正逐步取代傳統(tǒng)IGBT，成為高效節(jié)能解決方案的核心引擎。這場變革不僅意味著能效的躍升，更將重塑產(chǎn)業(yè)競爭格局。

傾佳電子（Changer Tech）-專業(yè)汽車連接器及功率半導(dǎo)體(SiC碳化硅MOSFET單管，SiC碳化硅MOSFET模塊，碳化硅SiC-MOSFET驅(qū)動芯片，SiC功率模塊驅(qū)動板，驅(qū)動IC)分銷商，聚焦新能源、交通電動化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向，致力于服務(wù)中國工業(yè)電源，電力電子裝備及新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。

傾佳電子楊茜致力于推動國產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊，助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級！

傾佳電子楊茜跟住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個必然，勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭：

傾佳電子楊茜跟住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊和IPM模塊的必然趨勢！

傾佳電子楊茜跟住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和高壓平面硅MOSFET的必然趨勢！

傾佳電子楊茜跟住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢！

一、 SiC vs IGBT：性能的全面碾壓

基本半導(dǎo)體發(fā)布的仿真數(shù)據(jù)揭示了SiC MOSFET的壓倒性優(yōu)勢。在典型商用空調(diào)11kW工況下（散熱器溫度80℃）：

SiC模塊（BMS065MR12EP2CA2）：總損耗249.47W，整機(jī)效率高達(dá)97.73%

IGBT模塊（英飛凌FP35R12N2T7）：總損耗329.09W，效率僅97.01%

隨著功率增加，差距進(jìn)一步拉大：在1kW輸出時，SiC效率領(lǐng)先3.59%；而在11kW時仍保持0.72%的優(yōu)勢——這對常年運(yùn)行的設(shè)備意味著巨額電費(fèi)節(jié)省。

核心優(yōu)勢解析：

高頻低損：SiC開關(guān)頻率可達(dá)IGBT的2倍以上（40kHz vs 20kHz），減小電感電容體積，提升功率密度。

高溫耐受：SiC結(jié)溫耐受達(dá)175℃，高溫下導(dǎo)通電阻（Rds(on)）增幅更緩（僅1.3倍），而IGBT模塊在8kW時部分芯片結(jié)溫已突破112℃。

系統(tǒng)精簡：取消續(xù)流二極管，簡化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

二、 國產(chǎn)SiC解決方案的突破性進(jìn)展

基本半導(dǎo)體等中國企業(yè)正加速打破國際壟斷，其產(chǎn)品性能已比肩一線品牌：

模塊化集成：
Pcore?12封裝三相全集成模塊（如BMS065MR12EP2CA2）將PFC與逆變整合，內(nèi)置NTC熱敏電阻，專為熱泵和空調(diào)優(yōu)化設(shè)計。

分立器件迭代：
第三代1200V/40mΩ MOSFET（B3M040120Z）實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破：

FOM值（Rds(on)×Qg）降低18%，開關(guān)損耗比二代降低4.7%，比國際競品低30%。

體二極管反向恢復(fù)電荷（Qrr）僅0.28nC（25℃），與英飛凌等相當(dāng)。

驅(qū)動生態(tài)完善：
配套推出首款雙通道SiC專用驅(qū)動芯片BTD25350xx，集成米勒鉗位功能，徹底解決橋臂串?dāng)_問題。實(shí)測顯示，啟用鉗位功能后，下管門極電壓波動從7.3V降至0V，杜絕誤開通風(fēng)險。

三、 系統(tǒng)級方案重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈

SiC普及需全鏈路協(xié)同創(chuàng)新，中國企業(yè)已構(gòu)建完整生態(tài)：

驅(qū)動板集成方案（BSRD-2423-ES01）
集成自研隔離電源芯片BTP1521F（輸出6W）、雙通道變壓器TR-P15DS23-EE13及驅(qū)動IC，實(shí)現(xiàn)“即插即用”。

輔助電源革新
1700V SiC MOSFET（B2M600170R）搭配反激控制器BTP284xx，使輔助電源功率達(dá)150W，耐壓能力提升3倍。

熱管理設(shè)計簡化
SiC模塊采用Si?N?陶瓷覆銅基板，熱阻降低50%，散熱器體積可縮減30%。

四、 產(chǎn)業(yè)影響與未來展望

據(jù)行業(yè)測算，商用空調(diào)全面采用SiC后：

整機(jī)能效平均提升3%-5%，熱泵制熱季節(jié)性能效（HSPF）可突破5.0；

系統(tǒng)體積縮小40%，滿足小型化與靜音化需求；

全生命周期碳排量下降15%-20%。

隨著基本半導(dǎo)體等企業(yè)第三代SiC芯片量產(chǎn)，成本正以每年較快的速度下降。預(yù)計到2027年，SiC在熱泵/空調(diào)領(lǐng)域的滲透率將超50%，徹底終結(jié)IGBT時代。

結(jié)語：這場由SiC驅(qū)動的能效革命，不僅關(guān)乎企業(yè)降本增效，更是中國制造向高端躍遷的縮影。當(dāng)“雙碳”目標(biāo)遇上國產(chǎn)半導(dǎo)體崛起，熱泵與空調(diào)產(chǎn)業(yè)的綠色智能未來已清晰可見。

審核編輯 黃宇