隨著電動車持續擴大市占，產品競爭日益激烈，採用高階功率半導體的車款只會越來越多，分析機構預估，至 2036 年前，車用功率半導體市場規模將成長三倍之多。
IDTechEX 預測，2036 年前，電動車功率電子市場規模將達到 420 億美元，主因就在於碳化矽（SiC）與氮化鎵（GaN）的廣泛使用。
3 年前，電動車採用 SiC MOSFET（場效電晶體）還可以當做一個賣點來宣傳，但現在使用 SiC 的純電車比比皆是，甚至連插電混動車（PHEV）都開始使用，包含 Toyota 與 Schaeffler 都宣布推出油電車用的 SiC MOSFET。
這代表碳化矽已經進入成熟階段，由於晶圓供應競爭激烈，許多公司已經擴大量產 200 毫米的碳化矽晶圓，Wolfspeed 和 Infineon 都開始量產推出，並成為小米、理想等中國車廠的供應商，帶動碳化矽成為市場主流選項，即使是純電里程不高的油電車，都選用 SiC，可見其成熟度。
▲ 保時捷純電 Macan 全面採用 SiC 逆變器。（Source：Porsche）
緊跟在碳化矽之後，就是消費者已經耳熟能詳的氮化鎵，我甚至懷疑新報讀者的家中，應該平均有 1～2 顆氮化鎵充電器，它的高功率、高電壓特性也準備在電動車市場上發揮所長。
中國長安汽車預計在 2027 年，推出搭載氮化鎵車載充電器的新車，由 Navitas 供應元件，功率密度達到每公升 6 kW，遠遠高於目前主流車載充電器每公升 2 kW 的水準。換句話說，在體積相同的情況下，充電功率有可能翻倍提升。
IDTechEX 分析師認為，氮化鎵在初期主要會用於車載充電，以及直流變壓器上，之後則有包括 NXP、VisIC 等廠商，正在開發氮化鎵驅動逆變器，有望取代一部分矽基逆變器和 SiC 逆變器。
考慮到成本、開發時程和量產規模等因素，在未來幾年，預估會看到更多混合配置的功率半導體組合，運用 Si IGBT、SiC MOSFET 和 GaN HEMT 並聯，可以在兼顧成本的情況下，對應不同負載需求的產品。
當然，在成本考量不那麼敏感的產品上，全面採用碳化矽逆變器，是最合理高效的選項，在 GaN 獲得更具體的商業應用前，SiC 的大量成長，似乎是可以預期的趨勢。
（首圖來源：Wolfspeed）
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