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隨著摩爾定律推進并達到物理極限，以第三代半導體材料為基礎的新興技術正迅速崛起。以碳化硅、氮化鎵寬禁帶化合物為代表的第三代半導體材料憑借其高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強等優越性能，展現巨大的市場前景。

11月15日，在2022慕尼黑華南電子展上，意法半導體功率、分立及模擬器件部門應用開發經理陳偉接受了我愛方案網采訪，就意法半導體寬禁帶半導體產品及應用做了詳細介紹。

陳偉表示“我們意法半導體工業電源及能源技術創新中心主要專注于做電源方案的設計和研究，比如說我們會利用最新的第三代半導體材料，給客戶設計一些氮化鎵、碳化硅這方面的方案，讓客戶更好地能夠應用ST的碳化硅和氮化鎵的產品”。在此次慕尼黑華南電子展上，ST帶來的就是這幾大領域產品及應用，包括：智能出行，電源和能源，物聯網與互聯。

與傳統硅基MOSFET和IGBT相比，寬禁帶為功率晶體管市場帶來了諸多優勢。意法半導體應用碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導體技術，不斷進行設計研究，將這一領域的全新產品推向市場.

三大領域的特點、優勢及競爭力：智能出行、電源與能源、物聯網與互聯

據介紹，智能出行領域的主要特點是基于數字化的控制平臺STM32，為客戶打造更安全、更環保、更智聯的產品和出行體驗。在電源和能源領域，意法半導體有很多基于STM32 數字化的電源解決方案，很多方案就是應用了ST第三代半導體材料碳化硅和氮化鎵，這樣的方案具有的特點：一是高效率；二是高功率密度。可以幫助客戶全方位地提高電源的轉換效率。在物聯網&互聯領域，提供了基于ST豐富的產品，比如：傳感器產品、嵌入式處理方案，連接技術，無線應用、智能家居，雙無刷電機等等解決方案，產品種類很豐富。

ST的寬禁帶半導體布局主要圍繞碳化硅和氮化鎵兩類主流產品進行。就電源和能源方案，陳偉做了具體介紹，在本次展會中，意法半導體帶來的方案都是基于第三代半導體材料碳化硅和氮化鎵。重點展出的是30kW三相VIENNA PFC；基于ST的碳化硅MOSFET和STM32的3kW的5G通信電源；基于STM32的2KW三相交錯并聯的ZVS TTP PFC；還有基于氮化鎵SGT120R65AL和MasterGaN1的19V-200W的AC-DC適配器，以及基于數字控制器ST-ONE和氮化鎵芯片MasterGaN 的65W USP PD適配器方案。還有像100W無線充電方案，給電動工具充電的無線充電方案。這些方案都是通過使用ST的碳化硅和氮化鎵產品，來提高電源的效能和它的轉換效率。這些方案的優勢在于：效率更高，功率密度更大，體積更小。

基于ST的碳化硅MOSFET和STM32的3kW的5G通信電源

ST的氮化鎵適配器相較于傳統適配器，在成本上有什么優勢？

傳統普通充電器的基礎材料是硅，但隨著硅的極限逐步逼近，用戶對充電器通用性、便攜性的需求提高，傳統材料被取代，氮化鎵快充市場規模越來越廣闊。

據陳偉介紹，如果是單顆功率管去比較，比如一顆氮化鎵的功率管，同樣的耐壓和導通電阻，就目前的市場體量來說，它會比一顆硅基的MOSFET要貴。從整個方案來說，提高開關頻率，提高效率，使得它的熱管理更好，體積更小，可以省下其他一部分像機械方面的成本。所以如果看一個整體方案，不會比傳統比較大的充電器（成本）高，如果是單顆功率管，它成本更高，因為氮化鎵的價格一定會比現在的硅基的MOSFET要貴，但是通過優化整體方案，可以從整體方案控制成本，所以氮化鎵適配器不會比傳統適配器更貴。

也就是說，優化整體方案，氮化鎵適配器相對來說體積更小，價格就會更便宜。但是單個管的話，會貴一些。陳偉認為，不僅是碳化硅，氮化鎵功率管的技術，更要針對性的發揮他們的優勢，減少整個系統的成本或者減少整個方案的成本，性價比就會更高。要相信隨著氮化鎵和碳化硅技術的發展，市場規模會越來越大，應用會越來越廣泛，所以成本也會逐步降下來，這樣就會更具有競爭力。

ST AC-DC 適配器方案

市場需求的集中領域以及主要的客戶群體

陳偉表示，從半導體研究機構做的市場分析來看，碳化硅的MOSFET或者碳化硅的模塊主要應用的最大行業就是在電動汽車上，包括純電動汽車、混合動力汽車。2021年的數據顯示這部分的應用超過了60%，2022年發布的報告，電動汽車市場占了62.8%。另外在能源行業，比如說新能源、逆變、光伏、儲能，占到了14%。第三個主要在工業應用方面，如：服務器電源、通信電源、數據中心電源、大概占到12%。

隨著碳化硅技術已經深入到汽車制造行業。意法半導體持續不斷地在新興科技領域進行投入，如今能全然應對不斷增長的市場需求。

在客戶群體方面，他介紹說“電動汽車是我們最主要或者說是我們最專注的客戶群體。另外是工業應用的客戶，像那些比較著名的服務器的提供供應商，服務器電源的系統供應商，都是我們專注的客戶群體。因為碳化硅已經在這個領域，比如像3kW、5kW、6kW的工業電源領域，它的應用也越來越廣泛。還有跟電動汽車配套的充電樁，因為除了電動汽車要充電，每臺電動汽車外部的充電樁也是碳化硅應用非常大的領域”。

意法半導體一直在積極布局寬禁帶半導體產業，據方案網了解，作為世界半導體產品重量級供應商，意法半導體長期以來跟蹤寬禁帶半導體技術進展，不斷通過技術創新和儲備資源建立寬禁帶半導體電子元器件的研發、生產和銷售完整體系，如今已經成為以SiC和GaN材料的半導體元器件領先供應商。