今天，ST正式宣布公司推出其第四代 STPOWER 碳化硅 (SiC) MOSFET 技術(shù)。第四代技術(shù)在功率效率、功率密度和穩(wěn)定性方面樹立了新的標桿。在滿足汽車和工業(yè)市場需求的同時，新技術(shù)還特別針對牽引逆變器進行了優(yōu)化，這是電動汽車 (EV) 動力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。該公司計劃在 2027 年之前推出更多先進的 SiC 技術(shù)創(chuàng)新，以履行對創(chuàng)新的承諾。

“意法半導(dǎo)體致力于通過我們尖端的碳化硅技術(shù)推動電動汽車和工業(yè)效率的未來。我們繼續(xù)通過器件、先進封裝和功率模塊方面的創(chuàng)新來推進 SiC MOSFET 技術(shù)，”模擬、功率和分立器件、MEMS 和傳感器事業(yè)部總裁 Marco Cassis 表示。“結(jié)合我們的垂直整合制造戰(zhàn)略，我們正在提供業(yè)界領(lǐng)先的 SiC 技術(shù)性能和彈性供應(yīng)鏈，以滿足客戶日益增長的需求，并為更可持續(xù)的未來做出貢獻。

”作為 SiC 功率 MOSFET 的市場領(lǐng)導(dǎo)者，意法半導(dǎo)體正在進一步推動創(chuàng)新，以充分利用 SiC 相對于硅器件更高的效率和更大的功率密度。

最新一代 SiC 器件旨在使未來的電動汽車牽引逆變器平臺受益，尺寸和節(jié)能潛力進一步提升。盡管電動汽車市場持續(xù)增長，但要實現(xiàn)廣泛采用仍面臨挑戰(zhàn)，汽車制造商也希望提供更實惠的電動汽車?；?SiC 的 800V 電動汽車客車驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)了更快的充電速度和減輕了電動汽車的重量，使汽車制造商能夠生產(chǎn)續(xù)航里程更長的高端車型。

意法半導(dǎo)體的新型 SiC MOSFET 器件將提供 750V 和 1200V 兩個級別，將提高 400V 和 800V 電動汽車客車牽引逆變器的能效和性能，將 SiC 的優(yōu)勢帶入中型和緊湊型電動汽車——這是幫助實現(xiàn)大眾市場采用的關(guān)鍵細分市場。新一代SiC技術(shù)還適用于各種大功率工業(yè)應(yīng)用，包括太陽能逆變器、儲能解決方案和數(shù)據(jù)中心，顯著提高這些日益增長的應(yīng)用的能源效率。截止目前，ST 已完成第四代 SiC 技術(shù)平臺 750V 級的認證，預(yù)計將在 2025 年第一季度完成 1200V 級的認證。標稱電壓為 750V 和 1200V 的設(shè)備將隨后投入商業(yè)使用，使設(shè)計人員能夠滿足從標準交流線電壓到高壓電動汽車電池和充電器的應(yīng)用。

與硅基解決方案相比，ST 的第四代 SiC MOSFET 效率更高、元件更小、重量更輕、行駛里程更長。這些優(yōu)勢對于實現(xiàn)電動汽車的廣泛應(yīng)用至關(guān)重要，領(lǐng)先的電動汽車制造商正與 ST 合作，將第四代 SiC 技術(shù)引入其車輛，以提高性能和能源效率。雖然主要應(yīng)用是電動汽車牽引逆變器，但 ST 的第四代 SiC MOSFET 也適用于大功率工業(yè)電機驅(qū)動器，受益于器件改進的開關(guān)性能和穩(wěn)健性。這可實現(xiàn)更高效、更可靠的電機控制，降低工業(yè)環(huán)境中的能耗和運營成本。在可再生能源應(yīng)用中，第四代 SiC MOSFET 可提高太陽能逆變器和儲能系統(tǒng)的效率，有助于實現(xiàn)更可持續(xù)、更具成本效益的能源解決方案。

此外，這些 SiC MOSFET 可用于 AI 服務(wù)器數(shù)據(jù)中心的電源裝置，其高效率和緊湊尺寸對于巨大的功率需求和熱管理挑戰(zhàn)至關(guān)重要。為了通過垂直整合制造戰(zhàn)略加速 SiC 功率器件的發(fā)展，ST 正在同時開發(fā)多項 SiC 技術(shù)創(chuàng)新，以在未來三年內(nèi)推動功率器件技術(shù)的發(fā)展。第五代 ST SiC 功率器件將采用基于平面結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新高功率密度技術(shù)。與現(xiàn)有的 SiC 技術(shù)相比，ST 正在同時開發(fā)一項根本性的創(chuàng)新，該創(chuàng)新有望在高溫下實現(xiàn)出色的導(dǎo)通電阻 RDS(on) 值，并進一步降低 RDS(on)。第四代 SiC MOSFET 與前幾代產(chǎn)品相比，代表了電源轉(zhuǎn)換技術(shù)的重大飛躍。這些器件旨在提供卓越的性能和堅固性，滿足未來電動汽車牽引逆變器的嚴格要求。

與前幾代產(chǎn)品相比，第四代SiC MOSFET在以下幾個方面展現(xiàn)了顯著的進步和優(yōu)勢：技術(shù)特性上的進步導(dǎo)通電阻（RDS(on)）降低：與之前的版本相比，第四代SiC MOSFET的導(dǎo)通電阻顯著減小，這直接導(dǎo)致了傳導(dǎo)損耗的減少，并提升了整體系統(tǒng)的效率。開關(guān)速度加快：第四代SiC MOSFET支持更快的開關(guān)頻率，這意味著在電力轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的開關(guān)損耗降低，對于需要高頻率操作的應(yīng)用來說尤為重要。動態(tài)反向偏置（DRB）下的魯棒性增強：第四代SiC MOSFET在動態(tài)反向偏置條件下表現(xiàn)出了超越行業(yè)標準的魯棒性，確保在極端情況下也能穩(wěn)定工作。

第四代器件繼續(xù)提供出色的 RDS(on) x 芯片面積性能系數(shù)，以確保高電流處理能力和最小損耗。第四代器件的平均芯片尺寸比第三代器件小 12-15%，以 25 攝氏度時的 RDS(on) 為基準，可實現(xiàn)更緊湊的電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計，節(jié)省寶貴的空間并降低系統(tǒng)成本。這些器件的功率密度得到提高，支持開發(fā)更緊湊、更高效的電源轉(zhuǎn)換器和逆變器，這對于汽車和工業(yè)應(yīng)用都至關(guān)重要。此外，這對于人工智能服務(wù)器數(shù)據(jù)中心的電源裝置尤其有利，因為空間和效率是關(guān)鍵因素。作為該技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，意法半導(dǎo)體已為全球 500 多萬輛乘用車提供 STPOWER SiC 器件，用于牽引逆變器、OBC（車載充電器）、DC-DC 轉(zhuǎn)換器、電動汽車充電站和電動壓縮機等一系列電動汽車應(yīng)用，顯著提高了新能源汽車的性能、效率和續(xù)航里程。作為集成設(shè)備制造商 (IDM)，意法半導(dǎo)體的 SiC 戰(zhàn)略確保了供應(yīng)質(zhì)量和安全性，以服務(wù)于汽車制造商的電氣化戰(zhàn)略。

意法半導(dǎo)體最近宣布在卡塔尼亞建立完全垂直整合的 SiC 基板制造工廠，預(yù)計將于 2026 年開始生產(chǎn)，該工廠正迅速采取行動，支持市場向電動汽車和工業(yè)應(yīng)用更高效率的快速轉(zhuǎn)型。