宽带隙半导体是一类特殊的半导体材料，相对于传统半导体如硅（Si）和锗（Ge）而言，具有更广泛的能带隙范围。宽带隙半导体中的载流子迁移速度较高，可以实现高频率的操作，适用于高速电子器件。此外，宽带隙半导体还具有较高的抗噪声能力、抗温度变化能力、抗电磁干扰能力和抗振动能力等特性。
根据市场调查研究，2022年全球宽带隙功率器件市场规模为10.565亿美元，预计到2029年该市场将达到25.929亿美元，预测期内复合年增长率为13.4%。
宽带隙半导体材料的应用也非常广泛，宽带隙半导体太阳能电池具有高转换效率、抗辐射性强、稳定性好、寿命长等优点，被广泛应用于太空探索、无人机、智能家居等领域。并且，宽带隙半导体在提高电动车动力系统效率方面也具有重要的影响力，具体体现在以下几个方面：
宽带隙半导体材料的特性：宽带隙半导体材料，如碳化硅（SiC），具有更高的击穿电场强度、更高的热导率和更高的运载子迁移率。这些特性使得SiC器件在高温、高电压和高频率下仍能保持稳定运作，相较于传统硅基器件，SiC器件能够在更高的温度和更高的电压下工作，从而大幅提高了系统的效率和可靠性。
降低导通损耗：SiC功率器件的导通电阻比同等尺寸的硅器件低得多。在电动汽车的牵引驱动系统中，这意味着在传输相同电量的情况下，SiC器件产生的热量更少，从而降低了能量损失，提升了整个系统的效率。这不仅有助于减少材料的使用，还有助于提升电动汽车的动力性能和减少能耗。
延长电池寿命：由于SiC器件能够在高温下稳定工作，因此可以降低电动汽车在运行过程中因温度过高而导致的电池性能衰减。这有助于延长电池的寿命，提高电动汽车的续航里程和可靠性。
图：宽带隙半导体
电动汽车对尺寸、重量、功率密度和转换效率的要求日益严格，使得动力总成系统的电压不断提升。在这种高压环境下，宽带隙功率半导体如碳化硅（SiC）因其出色的表现和满足汽车级可靠性标准而成为首选。
通过使用SiC等宽带隙半导体材料制造的功率器件，可以降低能量损失、提高系统的效率和可靠性，并延长电池的寿命。这些优势有助于提升电动汽车的性能和降低总体拥有成本，进一步推动电动汽车产业的发展。
