3、碳化硅功率器件在軌道交通應用

軌道交通車輛呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，從運行狀態(tài)上可分為干線機車、城市軌道車輛、高速列車，其中城市軌道車輛和高速列車是軌道交通未來發(fā)展的主要動力。軌道交通車輛中大量應用功率半導體器件，其牽引變流器、輔助變流器、主輔一體變流器、電力電子變壓器、電源充電機都有使用碳化硅器件的需求。其中，牽引變流器是機車大功率交流傳動系統(tǒng)的核心裝備，將碳化硅器件應用于軌道交通牽引變流器，能極大發(fā)揮碳化硅器件高溫、高頻和低損耗特性，提高牽引變流器裝置效率，符合軌道交通大容量、輕量化和節(jié)能型牽引變流裝置的應用需求，提升系統(tǒng)的整體效能。2012年，包含碳化硅SBD的混合碳化硅功率模塊在東京地鐵銀座線37列車輛中商業(yè)化應用，實現(xiàn)了列車牽引系統(tǒng)節(jié)能效果的明顯提升、電動機能量損耗的大幅下降和冷卻單元的小型化；2014年，日本小田急電鐵新型通勤車輛配備了三菱電機3300V/1500A全碳化硅功率模塊逆變器，開關損耗降低55%、體積和重量減少65%，電能損耗降低20%至36%。

數據來源：CASA、天科合達招股書

（二）射頻器件

微波射頻器件是實現(xiàn)信號發(fā)送和接收的基礎部件，是無線通訊的核心，主要包括射頻開關、LNA、功率放大器、濾波器等器件，其中，功率放大器是放大射頻信號的器件，直接決定移動終端和基站的無線通信距離、信號質量等關鍵參數。5G通訊高頻、高速、高功率的特點對功率放大器的高頻、高速以及功率性能有更高要求。以碳化硅為襯底的氮化鎵射頻器件同時具備了碳化硅的高導熱性能和氮化鎵在高頻段下大功率射頻輸出的優(yōu)勢，突破了砷化鎵和硅基LDMOS器件的固有缺陷，能夠滿足5G通訊對高頻性能和高功率處理能力的要求，碳化硅基氮化鎵射頻器件已逐步成為5G功率放大器尤其宏基站功率放大器的主流技術路線。

隨著全球5G通訊技術的發(fā)展和推廣，5G基站建設將為射頻器件帶來新的增長動力。據YoleDevelopment預測，2025年全球射頻器件市場將超過250億美元，其中射頻功率放大器市場規(guī)模將從2018年的60億美元增長到2025年的104億美元，而氮化鎵射頻器件在功率放大器中的滲透率將持續(xù)提高。隨著5G市場對碳化硅基氮化鎵器件需求的增長，半絕緣型碳化硅晶片的需求量也將大幅增長。

數據來源：Yole Development、天科合達招股書

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資料來源：中商產業(yè)研究院整理

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