소개: 첨단 재료로 미래에 동력 공급

지속 가능한 에너지원으로의 세계적인 전환은 단순한 환경적 필수 사항이 아닙니다. 그것은 기술 혁명입니다. 태양광 발전(PV) 발전소, 풍력 터빈, 전기 자동차(EV) 및 그리드 규모 에너지 저장을 지원하는 인프라와 같은 신재생 에너지 시스템은 전례 없는 수준의 효율성, 신뢰성 및 전력 밀도를 요구합니다. 이러한 요구 사항을 충족하려면 성능의 경계를 넓히는 재료가 필요합니다. 입력 실리콘 카바이드(SiC), 신재생 에너지 분야에서 빠르게 필수 불가결해지고 있는 광대역폭(WBG) 반도체 재료입니다. 기존 실리콘(Si)과 달리 SiC는 우수한 전기적 및 열적 특성을 제공하여 더 작고, 빠르고, 가볍고, 훨씬 더 효율적인 전력 전자 시스템을 가능하게 합니다. 이 블로그 게시물에서는 맞춤형 실리콘 카바이드 신재생 에너지 분야의 구성 요소에 대해 자세히 설명하고, 이 첨단 세라믹이 더 깨끗하고 지속 가능한 에너지 미래를 열어가는 데 핵심적인 이유와, CAS 신소재(SicSino) 와 같은 경험이 풍부한 공급업체와의 협력이 이 중요한 부문에서 혁신을 가속화할 수 있는 방법을 살펴봅니다.  

주요 신재생 에너지 응용 분야: SiC가 차이를 만드는 곳

탄화규소는 점진적인 개선이 아니라 차세대 신재생 에너지 시스템을 가능하게 하는 기본적인 기술입니다. 고유한 특성으로 인해 다양한 응용 분야에서 상당한 발전을 이룰 수 있습니다.  

• 태양광 발전 시스템: SiC는 PV 패널에서 생성된 DC 전력을 그리드 호환 AC 전력으로 변환하는 중요한 구성 요소인 태양광 인버터에 혁명을 일으키고 있습니다.
  • SiC 기반 태양광 인버터: 더 높은 변환 효율(종종 99% 초과)을 달성하여 더 많은 태양 에너지가 그리드 또는 최종 사용자에게 도달함을 의미합니다.  
  • 더 높은 스위칭 주파수: 더 작은 자기 부품(인덕터, 변압기) 및 커패시터를 사용할 수 있으므로 인버터 설계가 훨씬 작고 가볍고 저렴해집니다.
  • 향상된 열 성능: 더 높은 온도에서 작동할 수 있으므로 냉각 시스템(방열판, 팬)의 크기와 비용을 줄여 특히 혹독한 실외 환경에서 신뢰성을 향상시킵니다.
  • 대상 키워드: SiC 태양광 인버터, PV 인버터 효율, MPPT 컨트롤러, 맞춤형 SiC 전력 장치, 신재생 에너지 전력 변환.
• 풍력 발전: 풍력 터빈에서 SiC 기반 전력 변환기는 터빈에서 생성된 가변 주파수 전력을 관리하고 그리드 연결을 위해 변환합니다.
  • 향상된 변환기 효율: 풍력에서 포착된 에너지를 극대화하여 전체 LCOE(균등화된 에너지 비용)를 개선합니다.
  • 전력 밀도 증가: 나셀 내에서 공간과 무게가 중요한 해상 풍력 터빈에 중요합니다. SiC를 사용하면 더 작고 가벼운 변환기 시스템을 사용할 수 있습니다.  
  • 더 높은 신뢰성: SiC의 견고성은 온도 변동 및 기계적 응력을 포함하여 풍력 터빈의 까다로운 작동 조건에서 유리하여 작동 수명이 길어지고 유지보수가 줄어듭니다.  
  • 대상 키워드: SiC 풍력 터빈 변환기, 전력 변환 시스템(PCS), 해상 풍력 기술, 고전력 SiC 모듈, 그리드 통합.
• 전기 자동차(EV) 및 충전 인프라: SiC는 EV 성능을 개선하고 충전 시간을 단축하는 핵심 기술입니다.
  • 온보드 충전기(OBC): SiC는 더 작고 가볍고 효율적인 OBC를 가능하게 하여 차량 주행 거리를 늘리고 패키징 유연성을 높입니다.
  • 견인 인버터: 주 구동 모터를 제어하는 SiC 인버터는 더 높은 효율을 제공하여 주행 거리를 늘리거나 동일한 주행 거리에서 더 작은 배터리 팩을 사용할 수 있도록 합니다.  
  • DC 급속 충전기: SiC는 충전소에서 훨씬 더 높은 전력 수준(350kW 이상)을 허용하여 충전 시간을 크게 단축합니다. 또한 더 높은 효율은 충전 중 전력 낭비를 줄이고 충전소 운영자의 운영 비용을 절감합니다.
  • 대상 키워드: SiC EV 충전기, DC 급속 충전 스테이션, SiC 온보드 충전기, EV 트랙션 인버터, 자동차용 SiC MOSFET.
• 에너지 저장 시스템(ESS) 및 그리드 통합: SiC는 저장된 에너지를 효율적으로 관리하고 재생 에너지를 전력망에 통합하는 데 중요한 역할을 합니다.
  • 배터리 관리 시스템(BMS) 및 인버터: SiC는 충전 및 방전 사이클 모두에 중요한 배터리 저장 시스템에서 양방향 전력 흐름의 효율성을 향상시킵니다.  
  • 그리드 연결 인버터: 재생 에너지원/저장 장치와 유틸리티 그리드 간의 효율적이고 안정적인 전력 전송을 보장합니다.  
  • 고체 변압기(SST): SiC는 미래의 스마트 그리드의 핵심 구성 요소가 될 것으로 예상되는 소형, 효율적이고 제어가 용이한 SST의 개발을 가능하게 하여 분산 에너지 자원의 더 나은 통합을 촉진합니다.  
  • 대상 키워드: SiC 에너지 저장 시스템, 그리드 연결 컨버터, 배터리 관리 시스템, 스마트 그리드 기술, 고체 변압기 SiC.

재생 에너지 시스템에 실리콘 카바이드를 선택하는 이유는 무엇입니까? 명백한 장점

까다로운 재생 에너지 분야에서 SiC를 채택하는 것은 기존 실리콘(Si)에 비해 근본적인 재료적 장점에서 비롯됩니다. 이러한 이점은 시스템 수준에서 향상된 시스템 성능, 신뢰성 및 비용 효율성으로 직접적으로 이어집니다.

• 더 높은 에너지 효율: SiC 장치는 스위칭 및 전도 손실이 현저히 낮습니다. 이는 전력 변환 중에 열로 낭비되는 에너지가 적다는 것을 의미하며, 태양광 패널 또는 풍력 터빈에서 제공되는 사용 가능한 에너지의 양을 직접적으로 증가시키거나 EV 주행 거리를 연장합니다.  
• 더 높은 작동 온도 기능: SiC는 Si의 경우 약 150-175°C에 비해 200°C를 초과하는 접합 온도에서 안정적으로 작동할 수 있습니다. 이러한 허용 오차는 부피가 크고 비용이 많이 드는 열 관리 시스템(방열판, 팬, 액체 냉각)에 대한 요구 사항을 줄여 설계를 단순화하고 고온 환경에서 신뢰성을 향상시킵니다.
• 더 높은 전압 작동: SiC는 Si보다 약 10배 더 높은 항복 전계 강도를 갖습니다. 이를 통해 SiC 장치는 주어진 두께에 대해 훨씬 더 높은 전압을 차단할 수 있으므로 더 간단한 시스템 아키텍처(예: 태양광 또는 EV 시스템에서 더 높은 DC 버스 전압 사용)를 사용할 수 있고 부품 수를 줄일 수 있습니다.  
• 더 높은 스위칭 주파수: SiC 장치는 Si에 비해 훨씬 더 빠르게 켜고 끌 수 있습니다(MHz 범위 대 kHz 범위). 이 기능은 설계자가 훨씬 더 작고 가볍고 저렴한 수동 부품(인덕터 및 커패시터)을 사용할 수 있도록 하여 전력 밀도를 극적으로 증가시킵니다.  
• 뛰어난 열 전도성: SiC는 Si보다 열을 더 효과적으로 전도하여 작동 중에 발생하는 열을 보다 효율적으로 발산하는 데 도움이 됩니다. 이는 열 관리를 더욱 돕고 장치 신뢰성을 향상시킵니다.  
• 향상된 신뢰성 및 견고성: SiC의 강한 원자 결합은 물리적으로 견고한 재료로 만들어 고온 및 방사선에 강하여 특히 수십 년 동안 작동할 것으로 예상되는 풍력 발전소 또는 그리드 저장 장치와 같은 인프라에 중요한 시스템 수명을 연장합니다.

표: 전력 전자 장치용 실리콘 카바이드(SiC) 대 실리콘(Si)

속성	실리콘(Si)	실리콘 카바이드(SiC)	재생 에너지 시스템에 미치는 영향
밴드갭 에너지	~1.1 eV	~3.2 eV	더 높은 항복 전압, 더 높은 작동 온도, 더 낮은 누설
항복 전기장	~0.3 MV/cm	~3 MV/cm	더 높은 전압 차단 기능, 더 얇은 드리프트 영역, 더 낮은 R_DS(on)
열 전도성	~1.5 W/cm·K	~3.7 W/cm·K(유형에 따라 다름)	더 나은 열 발산, 단순화된 냉각, 더 높은 신뢰성
전자 포화 속도	~1 x 107 cm/s	~2 x 107 cm/s	더 높은 스위칭 주파수 가능
최대 작동 온도	~150−175°C	> 200°C(잠재적으로 더 높음)	냉각 요구 사항 감소, 가혹한 환경에서의 작동
일반적인 스위칭 주파수	kHz 범위(IGBT, MOSFET)	높은 kHz ~ MHz 범위(MOSFET)	더 작은 수동 부품(인덕터, 커패시터), 더 높은 전력 밀도

시트로 내보내기

재생 가능 응용 분야에 권장되는 SiC 등급 및 구성 요소 유형

SiC는 구조 및 연마 응용 분야에 사용되는 다목적 재료이지만 재생 에너지 분야에서는 주로 전력 전자 장치에 대한 반도체 특성을 중심으로 사용됩니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

• SiC MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors): 이것들은 현대 SiC 기반 전력 변환기에서 지배적인 스위칭 장치입니다. 낮은 온 저항(전도 손실 감소)과 빠른 스위칭 속도(스위칭 손실 감소)를 제공합니다. 다양한 전압 정격(예: 650V, 1200V, 1700V 이상)으로 제공되어 다양한 재생 가능 응용 분야에 적합합니다. 맞춤형 SiC MOSFET 특정 성능 지표에 맞게 조정할 수 있습니다.  
• SiC 쇼트키 다이오드: 종종 Si IGBT 또는 SiC MOSFET과 함께 프리휠링 다이오드로 사용됩니다. 역 회복 전하가 거의 0이어서 관련 트랜지스터의 스위칭 손실을 크게 줄여 전체 변환기 효율을 향상시킵니다.  
• SiC 전력 모듈: 여러 SiC 다이(MOSFET 및/또는 다이오드)를 단일 패키지로 통합하여 종종 최적화된 열 인터페이스 및 상호 연결을 제공합니다. 모듈은 시스템 설계를 단순화하고 열 성능을 향상시키며 신뢰성을 향상시킵니다. 옵션은 표준 풋프린트에서 맞춤형 SiC 모듈 설계 특정 전력 수준 또는 레이아웃에 적합합니다.  
• N형 SiC 웨이퍼: SiC 장치가 제작되는 기본 재료입니다. 결함 밀도가 낮은 고품질 웨이퍼는 신뢰할 수 있고 고성능 MOSFET 및 다이오드를 생산하는 데 중요합니다. 와 같은 공급업체는 CAS 신소재(SicSino)Weifang SiC 허브 내의 전문 지식을 활용하여 까다로운 전력 응용 분야에 필요한 고품질 재료에 대한 접근을 보장할 수 있습니다.  

덜 일반적이지만 전력 변환 경로에서, 다른 SiC 형태가 재생 시스템에 나타날 수 있습니다.

• SiC 세라믹(예: 소결 SiC, 반응 결합 SiC): 고농축 태양열 발전소(CSP) 플랜트(예: 열교환기, 리시버 튜브) 또는 극한의 온도 또는 내마모성이 필요한 터빈의 구조 요소와 같이 가혹한 환경에서 매우 내구성이 있는 구성 요소에 사용할 수 있습니다.  

재생 에너지 시스템에 SiC를 구현하기 위한 설계 고려 사항

SiC의 장점을 성공적으로 활용하려면 기존 실리콘 기반 접근 방식과 다른 신중한 설계 고려 사항이 필요합니다.

• 게이트 드라이브 설계: SiC MOSFET은 빠른 스위칭 속도로 인해 특정 게이트 드라이브 전압(종종 비대칭, 예: +20V / -5V)과 높은 피크 전류가 필요합니다. 게이트 드라이버 회로는 안정적인 스위칭을 보장하고, 전압 오버슈트/언더슈트를 관리하고, 가짜 턴온을 방지하도록 신중하게 설계해야 합니다. 최적화된 게이트 드라이버 IC 이 필수적입니다.  
• 열 관리: SiC는 더 뜨겁게 작동하지만 전력 밀도가 증가하면 더 작은 영역에서 더 많은 열이 발생합니다. SiC 다이에서 주변 환경으로의 효율적인 열 경로가 중요합니다. 여기에는 적절한 패키징, 열 인터페이스 재료(TIM) 및 방열판 또는 냉각 시스템 설계를 선택하는 것이 포함됩니다. 고급 열 시뮬레이션 이 종종 필요합니다.
• 회로 레이아웃 및 기생 요소: 빠른 스위칭 속도(dV/dt, dI/dt)는 SiC 회로를 PCB 레이아웃 및 구성 요소 패키징의 기생 인덕턴스 및 커패시턴스에 매우 민감하게 만듭니다. 루프 인덕턴스(특히 전력 루프 및 게이트 드라이브 루프)를 최소화하는 것은 전압 스파이크, 링잉 및 전자기 간섭(EMI)을 줄이는 데 중요합니다. 신중한 PCB 레이아웃 기술 이 가장 중요합니다.  
• EMI/EMC 관리: 빠른 스위칭은 더 높은 주파수 고조파를 생성하여 잠재적으로 EMI를 증가시킵니다. 전자기 호환성(EMC) 표준을 충족하려면 효과적인 필터링, 차폐 및 레이아웃 전략이 필요합니다.  
• 단락 보호: 초기 SiC MOSFET은 Si IGBT에 비해 단락 내성 시간이 제한되었습니다. 최신 장치는 크게 개선되었지만 강력하고 빠르게 작동하는 단락 감지 및 보호 메커니즘은 필수적인 설계 요소로 남아 있습니다.
• 시스템 수준 최적화: SiC의 모든 이점은 전체 시스템이 해당 기능에 맞춰 최적화될 때 실현됩니다. 즉, 더 작은 수동 소자, 감소된 냉각 및 잠재적으로 더 높은 DC 버스 전압을 활용합니다. 기존 토폴로지에서 Si 장치를 SiC로 단순히 교체하는 것만으로는 최적의 결과를 얻지 못할 수 있습니다.

SiC 전력 장치의 허용 오차, 마감 및 품질 관리

장수명 재생 에너지 시스템에서 SiC 구성 요소의 신뢰성과 성능을 보장하려면 웨이퍼에서 패키징된 장치에 이르기까지 제조 공정 전반에 걸쳐 엄격한 품질 관리가 필요합니다.

• 웨이퍼 품질: 시작점은 고순도, 저결함 밀도 SiC 기판 및 에피택셜 층입니다. 마이크로파이프, 적층 결함 및 기저면 전위와 같은 결함은 장치 수율, 성능(예: 누설 전류) 및 장기적인 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. 엄격한 입고 자재 검사가 핵심입니다.  
• 장치 매개변수 균일성: 웨이퍼 및 배치 전체에서 일관된 장치 매개변수(예: 임계 전압 Vth​, 온 저항 RDS(on)​)를 보장하려면 제조 공정을 엄격하게 제어해야 합니다. 이는 고전력 모듈에서 장치를 병렬화하는 데 중요합니다.  
• 다이 싱귤레이션 및 취급: SiC는 Si보다 더 단단하고 부서지기 쉬우므로 다이의 칩핑 또는 균열을 방지하기 위해 특수 다이싱 기술이 필요하며, 이는 신뢰성을 손상시킬 수 있습니다. 조립 전반에 걸쳐 신중한 취급이 필수적입니다.  
• 패키징 무결성: 장치 패키지는 SiC 다이를 환경 요인(습기, 오염)으로부터 보호하고 강력한 전기적 및 열적 연결을 제공해야 합니다. 품질 관리에는 다이 부착 또는 성형 화합물, 와이어 본드 무결성 및 패키지 밀봉의 공극 확인이 포함됩니다.  
• 신뢰성 테스트: SiC 장치는 까다로운 응용 분야에 대한 자격을 얻기 위해 광범위한 신뢰성 테스트를 거칩니다. 주요 테스트는 다음과 같습니다.
  • 고온 역 바이어스(HTRB)
  • 고온 게이트 바이어스(HTGB)
  • 온도 사이클링(TC)
  • 전력 사이클링
  • 습도 테스트(HAST, THB)
  • 공급업체는 포괄적인 신뢰성 데이터를 제공해야 합니다.

성능 및 신뢰성을 위한 후처리 및 패키징

제작된 SiC 웨이퍼에서 기능성 전력 장치 또는 모듈로의 여정에는 중요한 후처리 및 패키징 단계가 포함됩니다.

• 웨이퍼 얇게 하기 및 백 메탈라이제이션: 웨이퍼는 열 저항 및 RDS(on)​을 줄이기 위해 얇게 할 수 있으며, 다이 부착 중에 솔더링 또는 소결을 위해 뒷면에 금속층을 증착합니다.
• 다이 부착: SiC 다이를 기판(예: Direct Bonded Copper – DBC) 또는 리드 프레임에 부착합니다. 일반적인 방법에는 솔더링, 은 소결(고온 및 신뢰성에 선호) 또는 에폭시 부착이 있습니다. 열 성능을 위해서는 공극이 없는 부착이 중요합니다.
• 상호 연결: SiC 다이의 상단 패드(게이트, 소스)를 패키지 리드 또는 기판에 연결합니다. 와이어 본딩(알루미늄 또는 구리)이 일반적이지만, 인덕턴스를 줄이고 신뢰성을 향상시키기 위해 고성능 모듈에서는 구리 클립 또는 직접 리드 부착과 같은 고급 기술이 사용됩니다.
• 캡슐화/성형: 모듈 하우징 내에서 전송 성형 화합물(에폭시) 또는 젤 충전재를 사용하여 다이 및 상호 연결을 보호합니다. 캡슐재는 고온을 견디고 환경 보호 기능을 제공해야 합니다.  
• 모듈 조립: 전력 모듈의 경우 여러 다이가 공통 기판에
• 최종 테스트: 패키징된 장치 또는 모듈에 대해 초기 고장을 걸러내기 위해 포괄적인 전기 테스트(정적 및 동적 매개변수), 열 저항 측정 및 잠재적으로 번인(burn-in)이 수행됩니다.

SiC 구현의 일반적인 과제와 이를 극복하는 방법

매력적인 장점에도 불구하고, 특히 까다로운 재생 에너지 분야에서 SiC 기술을 배치하는 것은 다음과 같은 과제를 제시합니다.

• 초기 부품 비용 상승: SiC 장치는 복잡한 결정 성장, 더 작은 웨이퍼 크기(200mm로 전환 중이지만) 및 역사적으로 낮은 수율로 인해 현재 Si 장치보다 더 비쌉니다.
  • 완화: 시스템 수준 비용 절감에 집중(냉각 감소, 소형 수동 부품, 고효율). 생산량 증가와 기술 성숙에 따라 비용이 감소하고 있습니다. Weifang 허브와 같은 비용 경쟁력 있는 공급업체와 파트너 관계를 맺으면 고품질의 저렴한 솔루션을 이용할 수 있습니다. CAS 신소재(SicSino),  
• 게이트 드라이브 복잡성: 언급했듯이 SiC는 Si보다 더 정교한 게이트 드라이버 설계를 필요로 합니다.
  • 완화: 상용 SiC 전용 게이트 드라이버 IC를 사용하고, 제조업체 응용 노트를 주의 깊게 따르며, 신중한 레이아웃 설계 및 시뮬레이션에 투자하십시오. 기술 지원을 제공하는 공급업체와 협력하는 것이 좋습니다.
• 가혹한 환경에서의 신뢰성 입증: 본질적으로 견고하지만, 태양광 발전소 또는 해상 풍력 발전소의 특정하고 종종 가혹한 조건에서 장기적인 신뢰성(20년 이상)을 입증하려면 광범위한 테스트와 현장 데이터가 필요합니다.
  • 완화: 포괄적인 신뢰성 데이터를 제공하고 까다로운 애플리케이션(예: 자동차, 산업)에서 실적이 있는 평판이 좋은 공급업체와 협력하십시오. 강력한 시스템 수준의 모니터링 및 보호 기능을 구현하십시오.
• 공급망 성숙도 및 가용성: 빠르게 개선되고 있지만 SiC 공급망은 실리콘보다 덜 성숙합니다. 특히 대규모 프로젝트의 경우 고품질 웨이퍼 및 장치의 일관된 공급을 보장하려면 신중한 공급업체 선택 및 관계 관리가 필요합니다.
  • 완화: 강력한 제조 역량과 명확한 용량 로드맵을 갖춘 기존 공급업체와 파트너 관계를 맺으십시오. 중국 Weifang SiC 클러스터 내와 같이 주요 제조 허브에 통합된 공급업체를 고려하십시오. 이 클러스터는 중국 SiC 생산량의 80% 이상을 차지하며 잠재적인 공급망 보안을 제공합니다. CAS 신소재(SicSino) ,

올바른 SiC 공급업체를 선택하는 방법: 성공을 위한 파트너십

특히, 맞춤형 실리콘 카바이드 솔루션 가 필요한 경우 SiC 부품에 적합한 공급업체를 선택하는 것이 프로젝트 성공에 매우 중요합니다. 평가해야 할 주요 요소는 다음과 같습니다.

• 기술 전문 지식: 공급업체는 재생 에너지 분야를 포함하여 SiC 장치 물리학, 제조 공정, 패키징 및 응용 요구 사항에 대한 깊은 지식을 가지고 있습니까? 강력한 R&D 역량을 찾으십시오.
• 제품 포트폴리오: 필요한 전압 및 전류 정격을 포괄하는 관련 SiC MOSFET, 다이오드 및 전력 모듈 범위를 제공합니까? 무엇보다도, 맞춤형 SiC 부품 역량을 갖추고 있습니까?
• 제조 능력 및 품질 시스템: 웨이퍼 제조, 조립 및 테스트 시설을 평가하십시오. 관련 품질 표준(예: ISO 9001, 자동차 등급 신뢰성을 위한 IATF 16949)의 인증을 받았습니까? 볼륨 요구 사항을 충족하도록 생산을 확장할 수 있습니까?
• 신뢰성 데이터 및 실적: 포괄적인 신뢰성 보고서 및 자격 데이터를 요청하십시오. 유사한 까다로운 애플리케이션에 SiC 장치를 공급한 경험이 있습니까?
• 맞춤화 및 기술 지원: 맞춤형 솔루션(예: 맞춤형 장치 매개변수, 고유한 패키징)을 제공할 수 있습니까? 시뮬레이션 모델, 참조 설계 및 전문가 조언을 포함한 강력한 애플리케이션 지원을 제공합니까?
• 공급망 탄력성 및 위치: 공급망 안정성과 제조 입지를 평가하십시오.

CAS 신소재(SicSino)를 고려해야 하는 이유

고품질을 찾는 기업의 경우, 맞춤형 실리콘 카바이드 솔루션, CAS 신소재(SicSino) 은 매력적인 옵션을 제공합니다.

• 전략적 위치: 중국 SiC 맞춤형 부품 제조의 허브로 인정받는 Weifang시에 위치하여 광대한 생태계와 공급망에 대한 접근성을 제공합니다.
• 강력한 지원: CAS(Weifang) 혁신 단지의 일부이며 중국 과학원(CAS)의 과학적 역량을 활용하여 SicSino는 최고 수준의 R&D 역량과 강력한 인재 풀의 이점을 누리고 있습니다.
• 깊은 산업 참여: 2015년부터 현지에서 SiC 생산 기술을 도입하고 수많은 기업을 지원해 온 SicSino는 재료에서 완제품에 이르기까지 SiC 제조에 대한 깊은 실질적인 지식을 보유하고 있습니다.
• 맞춤화 전문 지식: 다양한 기술(재료, 공정, 설계, 측정)을 보유하고 있어 재생 에너지 애플리케이션에 대한 다양한 맞춤형 SiC 부품 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
• 품질 및 비용 효율성: 국내 최고 수준의 전문 팀의 지원을 받아 중국 내에서 고품질의 비용 경쟁력 있는 맞춤형 SiC 부품에 대한 액세스를 제공합니다.
• 기술 이전 서비스: 독점적으로 SicSino는 포괄적인 기술 이전 및 턴키 프로젝트 서비스를 통해 파트너가 자체 전문 SiC 생산 시설을 구축하도록 지원하여 안정적인 기술 구현 및 투자 수익을 보장할 수 있습니다. 이는 업계 성장에 대한 심오한 수준의 전문 지식과 헌신을 보여줍니다.

다음과 같은 공급업체와 협력 CAS 신소재(SicSino)주요 생산 허브 내에 포함되어 있으며 상당한 R&D의 지원을 받아 경쟁이 치열한 재생 에너지 시장에서 탁월한 성과를 내는 데 필요한 신뢰할 수 있고 고성능의 맞춤형 SiC 솔루션 을 제공할 수 있습니다.

SiC 부품의 비용 요인 및 리드 타임 고려 사항

SiC 장치의 비용과 가용성에 영향을 미치는 요소를 이해하면 재생 에너지 프로젝트를 위한 계획 및 조달에 도움이 됩니다.

• 주요 비용 동인:
  • SiC 웨이퍼 비용: 웨이퍼 크기(150mm 대 200mm), 품질(결함 밀도) 및 기판 및 에피택셜 성장의 복잡성에 의해 영향을 받는 주요 요인입니다.
  • 다이 크기: 더 큰 다이(더 높은 전류 정격의 경우)는 웨이퍼당 다이 수가 적어 장치당 비용이 증가합니다.
  • 장치 복잡성: 더 복잡한 구조 또는 처리 단계는 비용을 추가합니다.
  • 패키징: 고급 패키지(예: 은 소결, 복잡한 전력 모듈)는 표준 개별 패키지보다 비용이 더 많이 듭니다.
  • 테스트 및 검증: 재생 또는 자동차 애플리케이션에 필요한 엄격한 테스트는 최종 비용을 추가합니다.
  • 볼륨: 규모의 경제는 가격에 큰 영향을 미칩니다. 더 높은 볼륨은 장치당 비용을 낮춥니다.
• 리드 타임 요인:
  • 웨이퍼 가용성: SiC 기판 시장의 수요/공급 역학에 따라 달라집니다.
  • 팹 용량 활용률: 높은 수요는 더 긴 파운드리 리드 타임으로 이어질 수 있습니다.
  • 조립 및 테스트 시간: 패키지 복잡성 및 테스트 요구 사항에 따라 다릅니다.
  • 맞춤 제작: 맞춤형 장치 또는 모듈은 설계, 툴링 및 자격 주기 때문에 자연스럽게 더 긴 리드 타임을 갖습니다.
  • 시장 상황: 전반적인 반도체 시장 변동 및 공급망 중단은 리드 타임에 영향을 미칠 수 있습니다.

설계 프로세스 초기에 공급업체와 협력하고 명확한 볼륨 예측을 제공하면 비용을 관리하고 공급을 확보하는 데 도움이 될 수 있습니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

• Q1: 실리콘 카바이드 기술은 유틸리티 규모의 태양광 발전소 또는 해상 풍력과 같은 대규모 재생 에너지 프로젝트에 충분히 성숙하고 신뢰할 수 있습니까?
  • A1: 예, SiC 기술은 지난 10년 동안 크게 성숙했습니다. 상업용 태양광 인버터, 풍력 터빈 컨버터, EV 충전기 및 산업용 애플리케이션에서 점점 더 많이 채택되고 있습니다. 주요 공급업체는 장기 수명 인프라 프로젝트에 적합한 성능을 입증하는 광범위한 신뢰성 데이터를 제공합니다. 주요 재생 에너지 시스템 제조업체는 효율성, 전력 밀도 및 시스템 수준의 비용 절감에서 입증된 이점으로 인해 새로운 플랫폼에 SiC를 적극적으로 설계하고 있습니다.  
• Q2: 재생 에너지 애플리케이션에서 SiC를 사용하는 총 시스템 비용은 기존 실리콘(Si)을 사용하는 경우와 어떻게 비교됩니까?
  • A2: 개별 SiC 부품은 현재 Si 부품보다 더 비싸지만 SiC를 사용하면 종종 전체 시스템 비용이 낮아집니다.. 이는 다른 영역에서 상당한 절감을 통해 달성됩니다. 냉각 시스템에 대한 필요성 감소(더 작은 방열판/팬), 더 높은 주파수 작동으로 인한 더 작고 저렴한 수동 부품(인덕터, 커패시터), 잠재적으로 더 간단한 시스템 아키텍처, 시스템 수명 동안 효율성 증가로 인한 더 높은 에너지 수율/수익. 시스템 수준의 이점은 종종 더 높은 초기 장치 비용보다 큽니다.  
• Q3: CAS 신소재(SicSino)와 같은 공급업체의 맞춤형 SiC 솔루션이 고유한 재생 에너지 과제에 대해 제공하는 구체적인 이점은 무엇입니까?
  • A3: 표준 SiC 장치는 많은 요구 사항을 충족하지만 맞춤형 SiC 솔루션 맞춤형 성능을 제공합니다. 예를 들어, CAS 신소재(SicSino) 특정 인버터 토폴로지에 대해 RDS(on)​ 대 스위칭 속도 절충을 최적화하여 SiC MOSFET을 개발하고, 소형 컨버터에 대해 고유한 풋프린트 또는 향상된 열 인터페이스가 있는 전력 모듈을 설계하거나, 특히 가혹한 환경에서 필요한 특정 신뢰성 기준에 대해 선별된 장치를 제공할 수 있습니다. CAS의 지원을 받고 Weifang SiC 허브에 위치한 그들의 깊은 전문 지식을 통해 고유한 엔지니어링 과제를 해결하고 까다로운 재생 에너지 애플리케이션 요구 사항에 정확하게 일치하는 부품을 제공하여 대상 설계를 통해 성능과 비용 이점을 모두 제공할 수 있습니다.

결론: 실리콘 카바이드 - 재생 에너지 혁신에 활력을 불어넣다

실리콘 카바이드(Silicon Carbide)는 더 이상 틈새 재료가 아닙니다. 차세대 재생 에너지 시스템의 중요한 동인입니다. 효율성, 온도 처리, 전압 기능 및 스위칭 속도에 대한 고유한 장점은 에너지 수확 극대화, 시스템 크기 및 무게 감소, 태양광, 풍력, EV 충전 및 에너지 저장 애플리케이션에서 장기적인 신뢰성 보장의 핵심 과제를 직접적으로 해결합니다. 더 작고 가볍고 효율적이며 궁극적으로 더 비용 효율적인 전력 변환 시스템을 가능하게 함으로써, 맞춤형 실리콘 카바이드 부품은 지속 가능한 에너지 미래로의 전환을 가속화하고 있습니다.  

올바른 파트너를 선택하는 것은 SiC 채택을 성공적으로 탐색하는 데 매우 중요합니다. 중국 과학원에 뿌리를 둔 깊은 기술 전문 지식, 중국의 주요 SiC 제조 허브 내 전략적 포지셔닝, 고품질의 비용 효율적인 맞춤형 솔루션에 중점을 둔 CAS 신소재(SicSino)와 같은 공급업체는 엔지니어, 조달 관리자 및 OEM을 지원할 준비가 되어 있습니다. 최적화된 표준 부품, 완전히 맞춤화된 SiC 장치가 필요하거나 자체 생산 역량 구축에 대한 지원이 필요한 경우, 올바른 전문 지식을 활용하는 것이 실리콘 카바이드의 잠재력을 최대한 활용하고 더 깨끗한 세상을 만드는 데 핵심이 될 것입니다.

다음 재생 에너지 프로젝트에 대한 맞춤형 실리콘 카바이드 요구 사항에 대해 논의하려면 지금 CAS 신소재(SicSino)에 문의하십시오.