能源進入數(shù)字能源時代

據(jù)《白皮書》內(nèi)容,，華為認為,，電力電子技術和數(shù)字技術成為驅動能源產(chǎn)業(yè)變革的核心技術。

其中,，在電力消費方面,，分布式電源和儲能裝置的接入，大量新型負荷需要直流電源以及需要主動支撐源荷互動,。

如數(shù)據(jù)中心,、通信基站、電動汽車充電站等,，高效率,，高功率密度，高可靠性,，低成本的轉換電源和開關設備等正滿足用戶日益多樣的個性化需求和高標準的電能質(zhì)量治理需求,。

新型功率半導體應用需求大幅提升，對能源輸送和控制的安全,、高效,、智能等方面提出更高的要求。這些都需要通過電力電子化設備進行運行,、補償,、控制。

目前這些設備中所使用的基本都還是硅基器件,，而硅基器件的參數(shù)性能已接近其材料的物理極限,，無法擔負起未來大規(guī)模清潔能源生產(chǎn)傳輸和消納吸收的重任，節(jié)能效果也接近極限,。

SiC產(chǎn)業(yè)鏈拐點將至

以SiC為代表的第三代半導體功率芯片和器件,，以其高壓、高頻、高溫,、高速的優(yōu)良特性,，能夠大幅提升各類電力電子設備的能量密度，降低成本造價,，增強可靠性和適用性,，提高電能轉換效率，降低損耗,。

SiC和GaN都是市場備受矚目的第三代半導體材料,，第一代是硅，第二代則是砷化鎵,。第三代又稱寬帶隙半導體,。SiC是半導體領域最具成長力的材料，預計到2028年市場增長5倍,。

其最主要應用就是功率電子領域,，功率半導體兩個最重要參數(shù)，一個是電子的遷移速率即速度／電流,，另一個是能隙,，其決定了半導體的崩潰電場，即最高承受電壓,。

SiC和GaN能隙是硅的三倍多,，崩潰電場是硅的近10倍。功率元件通常都做開關電源用,，需要低導通電阻和大電流,，大功率電力系統(tǒng)為提高轉換功率需要盡量提高電壓，而電壓＝電場x距離,。

相同電壓下,，SiC和GaN可以減少大約十倍的操作距離，距離為電阻成正比,，即導通電阻很低,。因此相對硅基半導體SiC和GaN可以大幅度提高電力系統(tǒng)效率。

光伏,、風電等新能源發(fā)電,、直流特高壓輸電、新能源汽車,、軌道交通、工業(yè)電源,、民用家電等領域具有極大的電能高效轉換需求,，而新型功率半導體在則適應了這一需求趨勢，未來十年是第三代功率半導體的創(chuàng)新加速期，滲透率將全面提升,。

未來市場全面升級

SiC的瓶頸當前主要在于襯底成本高（是硅的4－5倍,，預計未來2025年前年價格會逐漸降為硅持平），受新能源汽車,、工業(yè)電源等應用的推動,，碳化硅價格下降，性能和可靠性進一步提高,。

據(jù) Yole預計,，SiC器件應用空間將從2020年的6億美金快速增長到2030年的100億美金，呈現(xiàn)高速增長之勢,。

寬禁帶半導體全面應用和數(shù)字化控制技術全面協(xié)同,，推進電動汽車極致能效比。隨著電力電子技術相關功率器件,、拓撲及控制算法的升級,，電源部件將達到新的極致高效。

尤其是SiC等器件新技術,、新材料的應用,，相比較傳統(tǒng)的硅器件，禁帶寬度提升3倍,，電場強度提升15倍,，電子飽和速率提升2倍，導熱系數(shù)提升3倍,，電動車系統(tǒng)級的效率如充電,、行駛工況、供電傳輸,、功率變換,、加熱／制冷、能量回收全鏈路架構將被持續(xù)重構升級,。

預計在2030年光伏逆變器的SiC滲透率將從目前的2％增長到 70％以上,，在充電基礎設施、電動汽車領域滲透率也超過的80％,，通信電源,、服務器電源將全面推廣應用。

華為對第三代半導體重視不言而喻

旗下華為哈勃自成立以來,，在半導體領域的擴張勢不可擋,，而其中的一個重點就是第三代半導體。

據(jù)不完全統(tǒng)計,，至今,，華為哈勃投資芯片公司超30家,。其中，第三代半導體相關企業(yè)就占了9家之多,，其中多家為我國SiC重點企業(yè),，如山東天岳，天科合達,，瀚天天成以及天域半導體,，涉及外延和襯底領域。

從哈勃的投資范圍來看,，包括芯片工業(yè)軟件EDA,，半導體材料，芯片制造設備,、光電,，射頻芯片等等?；旧细采w了大半芯片產(chǎn)業(yè)鏈,。

這些投資越來越明朗，足以看出華為將建立起具備自主可控的芯片供應鏈,，為實現(xiàn)自給自足,，為避免對國外廠商依賴，相信華為還會繼續(xù)行動,，直到打破壟斷,。

華為押注第三代半導體，投資碳化硅材料企業(yè),，目的是為了在將來第三代半導體時代到來之前,，擁有可控的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

結尾：

自2018年以來,，國內(nèi)開始大量涌現(xiàn)碳化硅產(chǎn)業(yè)相關項目,。尤其是近兩年，隨著新能源汽車的全面推廣應用,，我國已發(fā)展為全球特色工藝功率芯片及功率半導體器件的核心增長區(qū)域市場,，實現(xiàn)碳化硅產(chǎn)業(yè)化的需求越來越迫切。

部分內(nèi)容來源于：芯謀研究：國內(nèi)近千億的SiC產(chǎn)業(yè)有何特點,？,；半導體行業(yè)觀察：SiC產(chǎn)業(yè)面臨嚴峻挑戰(zhàn)；OFweek電子工程網(wǎng)：進軍第三代半導體,，華為欲意何為,？；華為：SiC爆發(fā)拐點降至,，第三代功率半導體加速成長,！ ,；華為：SiC爆發(fā)的拐點臨近；鋒行鏈盟：華為發(fā)布《數(shù)字能源2030》

本公眾號所刊發(fā)稿件及圖片來源于網(wǎng)絡,，僅用于交流使用，如有侵權請聯(lián)系回復,，我們收到信息后會在24小時內(nèi)處理,。