半導體企業(yè)面臨綠色能源機遇
以太陽(yáng)能、風(fēng)電為代表的清潔能源,是撬動(dòng)能源結構轉型的重要支點(diǎn)。
2024-05-31 09:47:14
來(lái)源:中國電子報、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 張心怡??

全球經(jīng)濟社會(huì )的綠色低碳轉型,正在為半導體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)增長(cháng)動(dòng)力。無(wú)論是大規模清潔能源生產(chǎn)傳輸過(guò)程中對更高能量密度電力電子設備的需求,還是輸電、配電、儲電等環(huán)節以及新能源汽車(chē)等用電場(chǎng)景提升能源利用效率和轉換效率的需求,都需要半導體產(chǎn)品與技術(shù)的支撐。在近期舉辦的2024英飛凌媒體日,英飛凌科技全球高級副總裁兼大中華區總裁潘大偉等業(yè)務(wù)負責人,圍繞半導體產(chǎn)品在清潔能源鏈條、新能源汽車(chē)、綠色數據中心等場(chǎng)景的市場(chǎng)需求和迭代目標,與記者展開(kāi)交流。

以太陽(yáng)能、風(fēng)電為代表的清潔能源,是撬動(dòng)能源結構轉型的重要支點(diǎn)。英飛凌科技高級副總裁兼工業(yè)與基礎設施業(yè)務(wù)大中華區負責人于代輝表示,相比煤炭、石油等傳統能源,風(fēng)能和太陽(yáng)能存在難以?xún)Υ?、難以計劃的痛點(diǎn)。要充分利用“風(fēng)光”新能源,一是需要儲能系統來(lái)解決“風(fēng)光”能量?jì)Υ?,起到“削峰填谷”的作用。二是需要智能電網(wǎng)和高壓直流輸電來(lái)提升新能源消納能力。三是要深耕各種用電場(chǎng)景,例如銀行、機場(chǎng)所需的不間斷電源,居民所需的暖通空調,以及綠色出行所需的高鐵、城鐵,都是促進(jìn)低碳的“主戰場(chǎng)”。

要建設圍繞風(fēng)能、太陽(yáng)能的能源鏈條,需要IGBT、MCU、WiFi+藍牙、寬禁帶半導體器件的支撐。比如,以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體,能夠提升能源系統的功率密度,并實(shí)現更加緊湊的設計。通常情況下,一套家用儲能系統需要三個(gè)人搬運,而基于碳化硅、氮化鎵的儲能產(chǎn)品,不僅能夠系統節省用戶(hù)1/3甚至一半的成本,還能夠將搬運人力可以減少到2個(gè)人甚至1個(gè)人,繼而降低了系統安裝維護成本。

新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對于降低陸上交通的能源消耗和碳排放具有積極作用,純電動(dòng)汽車(chē)可實(shí)現二氧化碳或污染物零排放。新能源車(chē)的電氣化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化帶來(lái)的各種各樣的電子化功能,正在帶動(dòng)整車(chē)含硅量大幅增加。

英飛凌科技高級副總裁兼汽車(chē)業(yè)務(wù)大中華區負責人曹彥飛表示,在中國市場(chǎng),新能源汽車(chē)上下游生態(tài)系統更具規模,從技術(shù)創(chuàng )新角度來(lái)講,近些年中國市場(chǎng)出現了許多領(lǐng)先車(chē)廠(chǎng)、應用級供應商,覆蓋領(lǐng)域包括電子電氣架構、智能駕駛、動(dòng)力總成多合一、寬禁帶半導體等。中國消費者對于節能減排也持有更加積極的態(tài)度。普華永道數據顯示,在美國和德國,汽油發(fā)動(dòng)機是最受歡迎的發(fā)動(dòng)機類(lèi)型,其次是插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。中國消費者表現出的偏好正好相反,純電動(dòng)汽車(chē)最受歡迎,領(lǐng)先于混合動(dòng)力和燃油機。

汽車(chē)電動(dòng)化趨勢也掀起了寬禁帶半導體上車(chē)的潮流。相比硅材料,碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體具有高耐溫特性、高阻斷電壓、高開(kāi)關(guān)速度和低損耗等特性,能夠提升整車(chē)系統的電能轉換效率,降低系統成本,并有助于提升電動(dòng)汽車(chē)的續航能力。曹彥飛表示,近年來(lái)碳化硅高壓平臺正在被越來(lái)越多的車(chē)企和車(chē)型采用,氮化鎵也正在應用于車(chē)載充電器和DC/DC轉換器,并處于主逆變器應用的前期探索中。

值得一提的是,發(fā)展綠色節能的數據中心,也是“雙碳”目標的重要組成。當前,生成式人工智能成為半導體市場(chǎng)的引領(lǐng)性增長(cháng)動(dòng)能,拉動(dòng)了AI服務(wù)器的市場(chǎng)需求。然而,數據中心能耗已超過(guò)全球能源供應量的2%,亟需提升能效以促進(jìn)節能降耗。因此,云計算廠(chǎng)商在數據中心部署AI大模型的過(guò)程中,需要AI服務(wù)器的供電網(wǎng)絡(luò )具備更強的功率支持和能效表現,這就涉及到AC/DC供電、GPU底盤(pán)的DC-DC轉換、AI加速卡、服務(wù)器主板、服務(wù)器機架等功能或核心器件所需的MCU、柵極驅動(dòng)器、功率分立器件和功率模塊等半導體品類(lèi)。

潘大偉在接受《中國電子報》專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)表示,AI服務(wù)器不僅使用傳統CPU芯片,還增加大量高功率的GPU芯片,電源功率隨之將大幅提升,穩定性、可靠性均是必備條件,因此電源供應商需要開(kāi)發(fā)更高功率的產(chǎn)品,同時(shí)提高電源轉化效率,以滿(mǎn)足節能要求。 “在A(yíng)I領(lǐng)域,尤其是對AI服務(wù)器電源以及主板的支持上,我們從兩個(gè)方面提供解決方案。一是高效能,使整個(gè)電源系統滿(mǎn)足客戶(hù)的工藝、效率要求;二是通過(guò)寬禁帶半導體材料和器件,提供更高功率?!?/p>

責任編輯:張心怡

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