虽然新型风力涡轮机设计和钙钛矿型太阳能电池的研究正在推进能源转换效率到达极限，但联接可再生能源从发电到使用环节的功率半导体元件已经不再是利用太阳能驱动汽车的薄弱环节。在能源互联、分配和储存系统中，只需用碳化硅（SiC）取代传统的半导体技术，便可在尺寸、重量、功率和成本（SWaP-C）方面获得巨大优势。
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Wolfspeed 可提供适合该电力电子转换环节中每一个转换单元的 SiC 器件，可以满足住宅、轻型商业和公用事业规模应用所需的功率等级。Wolfspeed 的技术可帮助设计人员以更低的系统成本实现更高的系统级效率和功率密度，而所有这些都是驱动可再生能源市场的主要因素（图 1）。
DC-DC 升压：DC-DC 电路单元用于将变化的光伏电池板电压升高到稳定直流电压。设计人员通过把该单元的主串式逆变器中原来使用的硅基二极管和 MOSFET 替换成 Wolfspeed 的 SiC 模块，使系统尺寸缩减 70%，系统效率提高 1%，同时系统总成本降低 30%。这是由于 SiC 模块的使用提高了系统的开关频率，从而缩小了功率电感、电容、滤波器和变压器的尺寸，进而降低了系统总成本。
3.3 kV 至 20+ kV（中高压）SiC MOSFET 模块开辟了多个现有和新兴的应用领域，包括并网逆变器、超级充电机和电机牵引。
并网逆变器：此类逆变器利用中高压 SiC 器件可将太阳能发电厂直接连接到电网，从而从电力电子变换环节中消除了沉重、昂贵且有较大损耗的变压器。这降低了光伏发电系统的安装、运营和选址成本。
基于 Wolfspeed 的 6.5 kV SiC 和 >20 kHz 固态变压器（SST）的现代 500 kVA 快速充电机系统容量 1,298 升、重量 530 kg、功率损耗不超过 11.25 kW。因此，基于 SiC 的直流快速充电机用时不到 4 分钟便可充满电，且该系统尺寸比原传统充电机尺寸缩小超过 75%，重量减轻 85% 以上，损耗减少超过 60%，成本降低 40% 以上。
作为一家具有最大市场份额且在不断增长的垂直整合 SiC 供应商，Wolfspeed 拥有超过 30 年的经验，数以百万计的 MOSFET 和二极管在现场工作数万亿小时。如需了解 SiC 技术的优势和最适合您应用的器件，请联系 Wolfspeed 专家。
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Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, Photovoltaics Report, February 24, 2022 (https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/Photovoltaics-Report.pdf)
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IRENA, World Energy Transitions Outlook 2022, ISBN: 978-92-9260-429-5 (https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2022/Mar/IRENA_WETO_Summary_2022.pdf)
原文始发于微信公众号（WOLFSPEED）：从太阳能到汽车：SiC 推动实现可再生的未来
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