傾佳電子：碳化硅功率器件革新混合逆變儲(chǔ)能系統(tǒng)，引領(lǐng)能效革命

功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)變革，正在重塑新能源世界的能源轉(zhuǎn)換效率邊界。

全球能源轉(zhuǎn)型浪潮下，混合逆變器和儲(chǔ)能變流器（PCS）已成為新能源系統(tǒng)的核心“調(diào)度官”，負(fù)責(zé)光伏發(fā)電、電池儲(chǔ)能與電網(wǎng)電能的高效雙向流動(dòng)。傳統(tǒng)硅基IGBT器件卻日益成為制約系統(tǒng)性能提升的瓶頸——開(kāi)關(guān)損耗大、溫升高、功率密度有限。

碳化硅（SiC）MOSFET技術(shù)的崛起，為電力電子行業(yè)帶來(lái)了革命性突破。

作為基本半導(dǎo)體碳化硅功率器件的一級(jí)代理商，傾佳電子（Changer Tech）正以高性能SiC MOSFET分立器件、功率模塊及配套驅(qū)動(dòng)IC為核心武器，推動(dòng)混合逆變器與儲(chǔ)能變流器進(jìn)入高效率、高功率密度、高可靠性的全新時(shí)代。

01 重新定義儲(chǔ)能變流器的效能標(biāo)準(zhǔn)

電力電子世界正經(jīng)歷一場(chǎng)靜默革命。在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，光伏發(fā)電、工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)能源轉(zhuǎn)換效率提出了前所未有的嚴(yán)苛要求。傳統(tǒng)硅基IGBT器件受限于材料特性，在高溫、高頻應(yīng)用場(chǎng)景中效率瓶頸日益凸顯10。

SiC MOSFET的寬禁帶特性，使其在高溫、高頻、高壓環(huán)境下展現(xiàn)出卓越性能。作為基本半導(dǎo)體在功率器件領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作伙伴，傾佳電子提供的B2M/B3M系列SiC MOSFET產(chǎn)品，基于6英寸晶圓平臺(tái)開(kāi)發(fā)，比導(dǎo)通電阻降低40%，品質(zhì)系數(shù)（FOM）優(yōu)化70%，開(kāi)關(guān)損耗顯著降低30%以上。

產(chǎn)品性能參數(shù)直擊行業(yè)痛點(diǎn)：在175℃高溫環(huán)境下，導(dǎo)通電阻僅24mΩ，高溫漏電流（IDSS）控制在50μA以內(nèi)。這一特性使得儲(chǔ)能變流器在高溫工作環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定高效的運(yùn)行，大幅提升了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性與可靠性。

旗艦產(chǎn)品B3M 1200V 13.5mΩ采用第三代芯片技術(shù)，有源區(qū)比導(dǎo)通電阻低至2.5mΩ·cm2，VGS(th)一致性極佳，支持免分選并聯(lián)設(shè)計(jì)。

創(chuàng)新封裝技術(shù)賦予功率器件更強(qiáng)生命力。TO-247-4 Kelvin封裝配備獨(dú)立開(kāi)爾文源極（Pin3），有效減少柵極回路寄生電感，抑制開(kāi)關(guān)振蕩，提升高頻穩(wěn)定性。銀燒結(jié)技術(shù)的應(yīng)用，使熱阻（Rth(j?c)）降至0.2K/W，導(dǎo)熱效率比傳統(tǒng)焊料提升50%，支持更高功率密度設(shè)計(jì)。

02 一站式功率解決方案

面對(duì)混合逆變器與儲(chǔ)能變流器的復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境，單一器件升級(jí)難以釋放系統(tǒng)全部潛力。傾佳電子提供從芯片到系統(tǒng)的全方位技術(shù)支持，覆蓋分立器件、功率模塊到驅(qū)動(dòng)IC的全套解決方案。

在模塊級(jí)解決方案上，Pcore?系列SiC模塊采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)：內(nèi)置SiC SBD消除反向恢復(fù)損耗，降低VSD電壓；Si?N? AMB陶瓷基板配合高溫焊料，耐熱性提升50%，支持175℃結(jié)溫；集成NTC溫度傳感器，支持Press-Fit壓接工藝。

明星產(chǎn)品BMF240R12E2G3（E2B封裝）半橋模塊，具有1200V耐壓和5.5mΩ超低導(dǎo)通電阻，支持240A連續(xù)電流輸出，專為150kW級(jí)充電樁和APF應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)。

而對(duì)于更大功率場(chǎng)景，BMF450R12KA3（62mm封裝）半橋模塊可提供1200V/3.0mΩ/450A的強(qiáng)大性能，滿足列車電源和大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)的嚴(yán)苛需求。

驅(qū)動(dòng)與保護(hù)的協(xié)同創(chuàng)新是釋放SiC全部潛力的關(guān)鍵。傾佳電子提供基本半導(dǎo)體專為碳化硅MOSFET設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)IC，如雙通道隔離驅(qū)動(dòng)芯片BTD25350系列，支持米勒鉗位功能，有效抑制SiC MOSFET的誤開(kāi)通。

2CD0210T12x0驅(qū)動(dòng)板專為SiC定制，集成米勒鉗位功能，雙通道設(shè)計(jì)支持峰值電流10A，可驅(qū)動(dòng)中大功率模塊；具備原副邊欠壓保護(hù)、寬壓輸入（16-30V）能力，適配復(fù)雜電源環(huán)境。

03 技術(shù)創(chuàng)新突破SiC應(yīng)用瓶頸

SiC技術(shù)的應(yīng)用推廣并非一帆風(fēng)順。柵氧可靠性、系統(tǒng)兼容性、成本效益等問(wèn)題曾阻礙其大規(guī)模應(yīng)用。傾佳電子攜手基本半導(dǎo)體通過(guò)持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，逐一攻克這些技術(shù)壁壘。

車規(guī)級(jí)可靠性保障工業(yè)應(yīng)用無(wú)憂?；景雽?dǎo)體SiC MOSFET通過(guò)AEC-Q101認(rèn)證，HTRB/HTGB測(cè)試溫度達(dá)175℃——行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)3。在加嚴(yán)驗(yàn)證中，HTRB 1320V、H3TRB 1200V超過(guò)2500小時(shí)無(wú)失效，相當(dāng)于4倍等效應(yīng)力測(cè)試。

TDDB測(cè)試驗(yàn)證了18V驅(qū)動(dòng)下更長(zhǎng)的理論使用壽命，為工業(yè)設(shè)備長(zhǎng)期可靠運(yùn)行提供保障。

系統(tǒng)級(jí)成本優(yōu)化是SiC技術(shù)普及的關(guān)鍵。雖然SiC MOSFET本身成本高于硅基IGBT，但系統(tǒng)級(jí)成本反而降低——通過(guò)減少布線、無(wú)源元件、熱管理等外圍需求，整體成本可低于硅基系統(tǒng)。

銅價(jià)暴漲背景下，使用SiC MOSFET替代IGBT可顯著提高頻率，降低電感等磁性元件成本，同時(shí)減小散熱系統(tǒng)體積和整機(jī)重量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)綜合成本優(yōu)化。

第三代SiC MOSFET技術(shù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)芯片面積縮小30%以上，性能全面提升。B3M040120Z（TO-247-4封裝）使品質(zhì)系數(shù)（FOM）再降5%，完美適配高頻拓?fù)洌籅3M040065L（TOLL封裝）則降低雜散電感30%，專為戶儲(chǔ)和AI電源設(shè)計(jì)。

04 行業(yè)應(yīng)用案例見(jiàn)證能效躍升

傾佳電子的SiC解決方案已在光伏儲(chǔ)能、新能源汽車、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域取得顯著成效，為客戶帶來(lái)可量化的效率提升與成本節(jié)約。

在光伏領(lǐng)域，基本半導(dǎo)體B2M080120Z（1200V 80mΩ）應(yīng)用于MPPT電路，提升轉(zhuǎn)換效率超過(guò)2%；逆變側(cè)采用B2M030120Z（1200V 30mΩ），可降低溫升15℃。這些改進(jìn)直接轉(zhuǎn)化為發(fā)電量的提升和系統(tǒng)壽命的延長(zhǎng)。

儲(chǔ)能變流器（PCS）領(lǐng)域的技術(shù)突破尤為引人注目。采用BMF240R12E2G3模塊替代傳統(tǒng)IGBT方案，系統(tǒng)體積縮小30%，功率密度高達(dá)4kW/L5。高頻特性使無(wú)源器件用量大幅減少，在銅價(jià)持續(xù)上漲的市場(chǎng)環(huán)境下，為客戶帶來(lái)顯著成本優(yōu)勢(shì)。

工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域同樣取得重大進(jìn)展。在逆變焊機(jī)應(yīng)用中，B2M030120Z替代IGBT作為主開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)頻率提升至100kHz，大幅減小變壓器體積，同時(shí)提升焊接質(zhì)量和工藝靈活性。

隨著基本半導(dǎo)體推出2000V高壓系列碳化硅MOSFET，1500V光儲(chǔ)系統(tǒng)的效率瓶頸被進(jìn)一步突破。1700V 600mΩ高壓系列產(chǎn)品具有低導(dǎo)通電阻、低損耗特性，支持更高開(kāi)關(guān)頻率運(yùn)行，為下一代高壓儲(chǔ)能系統(tǒng)鋪平道路。

05 助力中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展

作為本土功率半導(dǎo)體解決方案提供商，傾佳電子不僅提供產(chǎn)品，更致力于構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動(dòng)中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新與全球競(jìng)爭(zhēng)力提升。

傾佳電子提供多維技術(shù)賦能體系：全場(chǎng)景選型支持，從SiC碳化硅分立器件到工業(yè)模塊的一站式方案；開(kāi)放失效分析實(shí)驗(yàn)室，提供HTRB/HTGB加嚴(yán)測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證；定制化驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)服務(wù)，兼容+18V/-4V驅(qū)動(dòng)需求。

公司聚焦新能源、交通電動(dòng)化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向，在新型能源體系發(fā)展趨勢(shì)下，融合數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、熱管理技術(shù)和儲(chǔ)能管理技術(shù)，助力實(shí)現(xiàn)“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、車”協(xié)同發(fā)展。

傾佳電子認(rèn)為，SiC MOSFET替代傳統(tǒng)硅基IGBT是不可逆轉(zhuǎn)的行業(yè)趨勢(shì)。公司合伙人楊茜提出“三個(gè)必然”趨勢(shì)：SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊和IPM模塊；SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和高壓平面硅MOSFET；650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN器件。

隨著全球SiC市場(chǎng)規(guī)模年均增長(zhǎng)超30%，傾佳電子與基本半導(dǎo)體的技術(shù)融合將加速國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程：從芯片設(shè)計(jì)、模塊封裝到驅(qū)動(dòng)方案的全鏈路國(guó)產(chǎn)化突破，降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)；第三代B3M系列芯片面積減少30%，驅(qū)動(dòng)板集成設(shè)計(jì)降低外圍元件成本，助力客戶降本增效；構(gòu)建開(kāi)放技術(shù)生態(tài)，提供電力電子仿真、熱設(shè)計(jì)支持與定制化服務(wù)，縮短客戶研發(fā)周期。

傾佳電子業(yè)務(wù)總監(jiān)楊茜的微信上，一組最新數(shù)據(jù)被頻頻轉(zhuǎn)發(fā)給客戶：某頭部?jī)?chǔ)能企業(yè)采用基本半導(dǎo)體BMF240R12E2G3模塊后，儲(chǔ)能變流器功率密度提升至4kW/L，體積縮小30%，系統(tǒng)效率突破99%。這組數(shù)字正在新能源行業(yè)引發(fā)漣漪效應(yīng)。

隨著光伏電站與儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)效率的追求進(jìn)入“小數(shù)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)”時(shí)代，傾佳電子攜基本半導(dǎo)體SiC技術(shù)提供的不僅是器件，更是一種“系統(tǒng)級(jí)能效思維”——在電力電子鏈路的每個(gè)環(huán)節(jié)摳效率，在系統(tǒng)架構(gòu)的每個(gè)維度省空間，在設(shè)備全生命周期的每分每秒求可靠。

新能源世界的能源轉(zhuǎn)換效率邊界，正在碳化硅技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下不斷拓展。

審核編輯 黃宇