電動車、綠電都要它》第三代半導體材料需求看漲！碳化矽商機起飛

從零到加速至時速一百公里，僅需要三．三秒時間，特斯拉的電動車Model 3，不僅展現了電動車驚人的加速表現，同時也驅動著功率元件的升級趨勢，基於第三代半導體材料碳化矽（SiC）所設計的功率元件，逐漸成為市場焦點。

相較於矽，碳化矽擁有更耐高電壓、高溫與適合高頻使用的特性，逐漸在功率元件領域嶄露頭角。國際半導體大廠英飛凌、安森美半導體、意法半導體、羅姆半導體近年來也紛紛投入，持續擴大碳化矽功率元件的量產規模。

功率高、體積小

「預計到二○二五年，碳化矽功率元件全球產值至少會達到二十億美元以上。」資策會資深產業分析師鄭凱安說明，高電壓應用需求成長，成為驅動碳化矽功率元件的主要動能。這其中，電動車、再生能源的電網應用，可說是兩大主要驅力。

以電網應用來看，由於再生能源愈來愈普及，電網必須處理再生能源突然產生的大量發電，「像是風力發電，突然風大、很大的電量灌進來，就需要啟動高電壓、高電流元件。」鄭凱安解釋。

過去，矽基功率元件受限於材料限制，「可能電壓高一點到九百、一千以上，就必須要用疊加方式處理高電壓需求。」鄭凱安表示，這樣不但會讓電路複雜化，也容易導致元件面積偏大、增加終端裝置的設計難度。

採用碳化矽材料後，鄭凱安表示「一顆（碳化矽功率元件）可以抵四、五顆（矽基功率元件）。」減少元件體積又能滿足高電壓應用需求，讓電動車、電網、工具機和基地台等，這些存在高電壓應用的市場，需求紛紛開出。

以電動車發展所驅動的需求，尤其獲得市場高度重視。朋程副總經理黃錫欽說明，趨勢是從特斯拉導入碳化矽功率元件開始，「特斯拉藉此讓電動車有更好的性能，高壓充電會比較快、加速特性用碳化矽功率元件也會比較好。」碳化矽容許大電流，馬達加速可以更快，電動車加速能力也跟著提升。