Durante muchos años, el silicio ha sido el material semiconductor elegido para los componentes utilizados en los convertidores electrónicos de potencia en todo el mundo. Sin embargo, con el desarrollo del carburo de silicio en 1891, apareció una solución a la tradicional dependencia del silicio. En comparación con los dispositivos tradicionales basados en silicio, El carburo de silicio (SiC) tiene varias ventajas Esto significa que debido a su naturaleza de ancho de banda prohibida, se requiere más energía para mover los electrones a la banda de conducción.
Una banda prohibida alta garantiza el funcionamiento en un rango de temperatura más alto sin fallas ni pérdida de eficiencia, y las bajas corrientes de fuga dan como resultado una alta eficiencia en condiciones normales. Esto, combinado con su naturaleza químicamente inerte, fortalece aún más el valor del SiC en el campo de la electrónica de potencia, lo que lleva a un auge en su uso.
Muchas empresas ya están a la vanguardia de esta tecnología, incluidas ROHM, Infineon, Wolfspeed y Qorvo, y sus presidentes y directores generales asistieron al panel de discusión. Evento PowerUP Expo Las perspectivas y desafíos del carburo de silicio en el mercado de la energía fueron moderados por Maurizio Di Paolo Emilio, editor de EE Times y Power Electronics News. Los paneles de discusión incluyeron: Jay Barras, presidente, ROHM Semiconductor USA; Chris Dries, gerente general, Qorvo Power Device Solutions; Dr. Peter Friedrichs, vicepresidente, Infineon SiC; John Perry, vicepresidente y gerente general, Discrete Power Devices, Wolfspeed; estuvo compuesto por el Sr. Kuckel.
El panel de discusión comenzó cuando los panelistas se presentaron y explicaron los antecedentes de su empresa, los desarrollos recientes y la visión futura. Cada una de las empresas participantes reconoce que se encuentra en una posición muy interesante donde la demanda continúa creciendo, y se enfocan en satisfacer esta demanda manteniendo la calidad del producto por la que son conocidos. Estas empresas ofrecen productos y servicios únicos enfocados en diferentes áreas donde los dispositivos basados en SiC encuentran aplicaciones. Por ejemplo, Qorvo se enfoca en la industria automotriz y sus componentes (como los cargadores a bordo) y la industria de TI para la corrección del factor de potencia y los convertidores DC-DC.
Infineon se enfoca en integrar estos dispositivos en todo el sistema de energía: generación, transmisión y consumo. Estas empresas no solo operan en una amplia gama de industrias, sino que también tienen una experiencia de mercado diversa, siendo ROHM la más antigua y X-trinsic la más nueva en unirse al panel.
Uno de los aspectos clave de este aumento de la demanda, como coincidieron los panelistas, es la rápida electrificación que estamos viendo en todo el mundo, especialmente en el sector automotriz. Varios aspectos de los vehículos eléctricos, desde los cargadores a bordo hasta los inversores de tracción y las estaciones de carga externas, son aplicaciones directas para las obleas de SiC y han contribuido a este crecimiento de la demanda. Jay Barras dijo que se espera que la industria crezca de $ 2 mil millones en 2024 a $ 3,5 mil millones en 2025 antes de crecer lentamente hasta llegar a $ 6 mil millones en 2030, y los panelistas coincidieron en que esta es una proyección bastante conservadora del crecimiento que están presenciando hoy. Para servir más a sus clientes, ROHM está cambiando su enfoque para fabricar obleas más grandes de 8 pulgadas, lo que libera más capacidad para sus clientes. Esta es la demanda de los clientes de hoy.
Según el Dr. Rob Rose, satisfacer esta demanda de obleas de 8 pulgadas acelerará aún más su adopción. La densidad de potencia en los sistemas de vehículos eléctricos es un factor clave que contribuye al cambio hacia densidades de obleas más altas. Wolfspeed ha instalado una nueva unidad de fabricación de 500 000 pies cuadrados en Mohawk Valley, Nueva York, que se está construyendo para producir obleas de 8 pulgadas. Las obleas de 8 pulgadas ofrecen más capacidad, pero las obleas de 6 pulgadas permanecerán así durante algún tiempo, ya que todavía encuentran un uso generalizado, especialmente en el sector automotriz, dice Chris Dries. Esta opinión es compartida por el Dr. Peter Friedrichs.
Cuando se le preguntó acerca de las noticias recientes sobre la caída del costo de los paquetes de baterías de 800 V, John Perry dijo que los clientes ahora garantizan una mayor capacidad y que la forma en que la empresa está trabajando para aumentar la capacidad de sus componentes es lo que más los emociona a ellos y a sus clientes. Perry también dijo: “Está claro que, con el tiempo, las economías de escala, especialmente la industria automotriz, traerán economías de escala significativas con nuevos inversores de tracción y costos más bajos”.
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