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3、碳化硅功率器件在軌道交通應(yīng)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(yīng)用功率半導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(guān)損耗降低55%、體積和重量減少65%，電能損耗降低20%至36%。

數(shù)據(jù)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(chǔ)部件，是無線通訊的核心，主要包括射頻開關(guān)、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(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù)。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(dǎo)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(shù)路線。

隨著全球5G通訊技術(shù)的發(fā)展和推廣，5G基站建設(shè)將為射頻器件帶來新的增長動力。據(jù)YoleDevelopment預(yù)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(shù)據(jù)來源：Yole Development、天科合達招股書

中商產(chǎn)業(yè)研究院特整理第三代半導(dǎo)體材料碳化硅概念股相關(guān)企業(yè)名單如下：

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

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