碳化硅目前的应用领域十分广泛,涵盖了新能源、AI相关及其他新兴场景,具体如下:
1. 新能源领域
- 电动汽车:作为核心功率器件材料,提升电驱系统效率和续航能力 【3】 【10】 。
- 光伏与储能:用于光伏逆变器、储能变流器,可提升系统效率、降低能耗并延长设备寿命,2024年已被逆变器厂商积极导入 【1】 【3】 。
- 充电设施:适配公共直流充电桩向高功率(40kW/50kW及以上)、高功率密度演进的需求,推动电源模块性能升级 【1】 。
- 其他:还应用于电网、轨道交通、家电等场景,随着功率密度和能效要求提升,需求持续扩大 【3】 【10】 。
2. AI相关领域
- AI数据中心:在电源的PFC(功率因数校正)中替代硅器件,降低能耗、提升功率密度,缩小数据中心体积并降低建设成本;同时可用于高效率电源、PSU、HVDC、SST等场景,应对AI算力增长带来的电力需求 【1】 【3】 【7】 。
- AI眼镜:凭借高折射率特性,应用于光波导镜片,实现更大视场角、更简单全彩显示结构,减少设备重量、体积和制造成本,预计2030年全球AI眼镜出货量将超6000万副 【2】 【4】 【5】 。
- 先进封装与散热:作为散热材料用于半导体散热部件、先进封装中介层,例如半绝缘碳化硅衬底已批量应用于高功率激光器芯片散热层,服务于AI算力中心高散热密度场景 【2】 【7】 。
3. 其他新兴领域
- 射频与通信:制成HEMT等微波射频器件,应用于信息通讯、无线电探测;碳化硅衬底的TF-SAW滤波器适配5G与AIoT,预计2030年市场规模达52亿美元 【6】 【7】 。
- 消费电子:如智能手机等终端设备 【10】 【11】 。
- 半导体激光:作为衬底材料支持相关器件制造 【10】 【11】 。
整体来看,碳化硅正从新能源核心材料向AI、通信等多领域渗透,尤其在能效提升和材料特性优化方面展现出不可替代性 【7】 。