ballbet贝博网站官网贝博✿ღ，贝博体育台积电优势半导体制程✿ღ。美国制造创新网络(目前称为MgfUSA)已经阐明了美国制造业规划的聚焦点在材料与能源✿ღ。清洁能源智能制造CESMII中的清洁能源与能源互联网自不必说✿ღ，而在复合材料IACMI和轻量化研究院LIFT中都关注到了汽车减重设计海派甜心2✿ღ，本身也是为了降低能源消耗的问题✿ღ。在美国第二个创新研究院“美国电力创新研究院” Power Amercia(PA)其关注点同样在于能源的问题✿ღ。这是一个关于巨大的能源市场的创新中心✿ღ。下面就随手机便携小编一起来了解一下相关内容吧✿ღ。

　　图1是美国能源部下属的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室对2013年美国的能源使用情况的评估✿ღ，可以从图中看到✿ღ，包括核能✿ღ、火电✿ღ、光伏✿ღ、风力发电等各种能源方式在使用过程中都会有损耗✿ღ，真正被用到的能源最终只能达到38.4%的平均值✿ღ，这意味着大量的能源在转换过程中(如生物能✿ღ、化学能✿ღ、机械能转为电能✿ღ、电力的转换AC-DC-AC)有着大量的损耗✿ღ，不断提升能源效率是人类不断的追求✿ღ。

　　2015年1月✿ღ，Power America成立海派甜心2✿ღ，并获得总计1.4亿美元的5年期基金✿ღ，这一计划将在5年内让美国的Power Electronics功率电子领域获得进步✿ღ，并推进商业化进程贝博ballbet体育官方网站✿ღ。这是由北卡罗莱纳州立大学和国防部(DoD)联合领导并成立✿ღ，瞄准更具成本竞争优势的宽带隙半导体技术(WBG-Wide Band Gap)✿ღ。这是一项基于SiCGaN的功率电子(PE)✿ღ，加速SiCGaN的产业应用✿ღ。PA工作在于通过社区协同来实现良好规划但柔性的策略来加速开发工艺及设备✿ღ。

　　表1可以看到✿ღ，常用的硅基功率电子其带隙值仅为1.12✿ღ，而包括6HSiC和4H SiC以及GaN都具有大于3.0eV的带宽✿ღ，这些都属于宽带隙功率电子✿ღ，相对于常用的硅基PE而言海派甜心2贝博ballbet体育官方网站✿ღ，WBG有更高的温度适用范围✿ღ、非凡的抗电压击穿能力✿ღ、载流子飘逸速度✿ღ，这些都大幅度提升了功率电子器件在各个应用领域中的性能如功率密度✿ღ、转换效率✿ღ，也成为了包括美国✿ღ、德国✿ღ、日本产业界的关注热点技术✿ღ。

　　相较于硅基功率器件✿ღ，SiC和GaN具有带隙方面的优势✿ღ。当然钻石也有更为卓越的特性✿ღ，但是✿ღ，成本会太高✿ღ，因此✿ღ，也不作为发展的重点考虑贝博ballbet体育官方网站✿ღ。由于宽带隙WBG具有很大的应用前景和广阔的应用领域✿ღ，包括军用电子✿ღ、电动汽车✿ღ、新能源✿ღ、消费电子领域✿ღ，这些都是未来具有巨大市场潜力的领域✿ღ，这也是美国制造创网络将其定义为关键发展领域的重要原因✿ღ。并成立了Power America这个创新中心来引导该产业的发展✿ღ。

　　能源消耗无处不在✿ღ，即使是“1%”的效率提升都意味着巨大的成本节省✿ღ，在制造业70%的能源消耗来自于传动设备✿ღ，而如果这些AC-DC-AC的转换过程中如果可以提高效率✿ღ，也同样对于制造业而言是巨大的成本节省✿ღ。据了解类似于富士康这样拥有百万级员工的超大型制造企业每年的电费达到60亿人民币以上✿ღ，仅1%的节省就达到6000万人民币✿ღ。

　　表2显示了WBG功率器件相对于目前市场上占主导地位的硅基材料相比所能带来的提升空间✿ღ，可以看到其在转换过程中给出了综合的提升空间✿ღ，这个仅从转换效率提升空间进行对比✿ღ，而WBG体积更小✿ღ、工作温度范围更大✿ღ、重量更轻都会给系统设计带来很多综合好处✿ღ，例如✿ღ：同样功率输出的体积✿ღ、重量降低也会让汽车更为节能✿ღ、在军用战斗机上✿ღ，占用空间小✿ღ，也可以让其它的设备变得更易于部署✿ღ。

　　图2可以看到WBG的SiC和GaN相较于硅基功率器件的优势✿ღ，高开关频率会让能源损耗较低✿ღ，而温度范围的适应力则会带来体积的缩小✿ღ、宽带隙与电场带来更高的电压运行能力✿ღ。

　　当然技术细节并不是本文要关注的✿ღ，而巨大的节能潜力才是关键✿ღ。如果我们能够节省空间大于10%的话✿ღ，对于能源而言✿ღ，这就会是一个巨大的投入✿ღ，想象一下✿ღ，中国未来希冀通过电动汽车来“弯道超车”✿ღ，跨越欧美在汽油发动机领域的极高的门槛✿ღ，那么WBG就应该是我们必须大力突破并投入应用的✿ღ，制造业作为中国的重点战略发展✿ღ，而由于70%的制造能耗在电机传动✿ღ，显然WBG的开发就对“中国制造”变得非常关键✿ღ。

　　与之前对制造创新研究院的分析一样✿ღ，美国电力PA聚焦于具有广阔应用前景的大市场✿ღ，关注的是具有蓝海特性的市场✿ღ。既不能太过于在基础研究院✿ღ，也不必要在已经大规模生产进入完全竞争的市场✿ღ。

　　对于宽带隙WBG而言✿ღ，其可适应的市场同样较为广泛✿ღ，包括几个大的方向✿ღ，包括储能设备✿ღ、电动汽车✿ღ、电机传动几个大的方向✿ღ，当然也包括射频天线等应用市场✿ღ。

　　图3列举了包括汽车电子✿ღ、混合动力汽车/电动汽车传动✿ღ、UPS电源✿ღ、新能源如光伏/风电的逆变✿ღ、高铁机车✿ღ、消费电子✿ღ、工业传动市场等重要的功率器件应用市场✿ღ。

　　图4是来自注明的Yole开发公司关于WBG市场的研究报告✿ღ，SiC在市场的推进时间✿ღ，改图显示了WBG目前的市场状态✿ღ，SiC和GaN技术的确是比较新兴的技术✿ღ，SiC较早而GaN则是最近几年才开始进入市场✿ღ。用于电网的功率因素校正是比较早✿ღ，接着在光伏逆变领域✿ღ、铁路的变流器✿ღ、UPS这些领域贝博ballbet体育官方网站✿ღ，在电动汽车领域目前还在研发阶段✿ღ，包括欧洲的汽车制造商也尚未将SiC和GaN技术投入应用✿ღ。

　　图5是来自于国际知名咨询机构IHS对WBG的未来市场预测✿ღ，可以看到总体会在2025年达到36亿美元的市场规模✿ღ，从趋势上看在2014-2025年这个十年的时间里✿ღ，WBG将会有较大的市场成长空间✿ღ。

　　由图6可以看到英飞凌✿ღ、科凌CREE(功率电子部分已经卖给英飞凌)是最为主要的SiC市场器件提供商在大功率领域具有较强的优势✿ღ，而在SiC应用领域里包括了三菱✿ღ、东芝✿ღ、日立✿ღ、松下等日本厂商✿ღ。

　　了解到WBG技术✿ღ、WBG的市场应用方向后✿ღ，就可以明白PA因何聚焦在WBG功率电子技术✿ღ，因为这符合美国制造创新网络的主旨思想✿ღ，“要去开发未来广阔的商业化市场✿ღ，并通过生态系统建设让美国在该产业领域具有全球领先的竞争力”✿ღ。

　　在PA的目标设定中✿ღ，分为3年✿ღ、5年和10年计划✿ღ，将WBG逐渐产业化✿ღ，从低压✿ღ、中压到高压设备✿ღ，并通过创新中心的努力最终达到50%的成本降低✿ღ。如图8所示✿ღ，PA定义了未来达到在大于10kV的设备上采用WBG✿ღ。

　　而图8是PA实现这一目标的路线图✿ღ，因为目前WBG的成本还是比较高的✿ღ，相对于硅基的功率电子器件仍然有大约5倍的成本✿ღ，并且WBG功率器件的稳定性尚待提高✿ღ，包括与之匹配的测试✿ღ、验证系统都还不成熟海派甜心2✿ღ，因此✿ღ，WBG的路线图通过生态系统的合作✿ღ，使得新技术可以为用户所接受海派甜心2✿ღ，并通过采用WBG研发产品进而推进其技术的进步与规模效应带来的成本下降✿ღ。

　　如同很多其他的创新研究院一样海派甜心2✿ღ，PA的技术路线图也是通过一家咨询公司✿ღ，提供前期的技术文献整理✿ღ、专家访谈✿ღ，并制定了四个主要推动力和路线✿ღ：PA优化产业链的规划

　　在其成员中✿ღ，出乎意料的是✿ღ，美国头号军火商洛克希德.马丁是其最重要的会员✿ღ，每年缴纳年费50万美元✿ღ，成为全面支持会员✿ღ。这充分反应了美国军火制造商对宽带隙电子的重视✿ღ。其他成员WolfSpeed(最早是美国科瑞公司的功率电子事业部✿ღ，去年已经卖给德国英飞凌)✿ღ、美国农业机械常青树约翰迪尔✿ღ、雷神✿ღ、ABB等公司✿ღ。

　　希望中国的功率电子器件厂商也可以通过产业合作可以能够在全球的市场竞争中占有一个重要的角色✿ღ，中国产业最大的好处在于有巨大的市场给我们进行测试✿ღ，这种优良条件是非常明显的✿ღ，工业技术最大的困难往往在于如何让产品经过现场的实际应用考验不断发现问题✿ღ，并不断进行质量的迭代✿ღ，包括在应用技术的提升✿ღ，一方面✿ღ，从产业发展而言✿ღ，国家需要创造条件给予企业测试的机会贝博ballbet体育官方网站✿ღ，产业生态系统的作用就是由其中比较优势的终端企业来提供产业里创新型企业的应用机会✿ღ。产业协同效应即通过这种企业互联✿ღ，形成知识共享✿ღ、测试条件分享✿ღ、商业机会互通的条件✿ღ，创新就必须敢于试错✿ღ，给予试错企业机会✿ღ。

　　美国制造创新研究院的教育和劳动力发展(EWD)部门✿ღ，重点领域的使命是协助学术界和工业界的教育工作者和培训人员为学生和专业人士建立职业道路✿ღ，进入下一代电力电子工业✿ღ，采用宽带隙半导体技术✿ღ。 PowerAmerica社区有一个独特的机会✿ღ，激发年轻人从学前到大学阶段✿ღ，了解这项技术对个人✿ღ，社会和环境层面的有意义的影响✿ღ，以及年轻人在促进这项技术方面的关键作用✿ღ。教学实验室和相关实验✿ღ，专注于应用的选择和包括将信息牢固地融入知识的设计项目✿ღ：例如短期课程 - 长达1/2天到3天✿ღ，是WBG主题目标模块✿ღ。

　　EWD特别感兴趣的是由多学科和跨机构合作创建的项目✿ღ，并且高度鼓励所有提交的作品都使用新的创新形式的教学设计✿ღ，教学交付✿ღ，并强调多种移动平台✿ღ。而在线材料也必须遵守美国残疾人法案PA可以协助这些要求✿ღ。

　　PA会将项目所开发的材料“出版”✿ღ，不会收取出版费或页面费用✿ღ。当然✿ღ，PA要求将版权转让给PA✿ღ，但将允许个人或机构用于其他目的——只要PA的LOGO在所批准的位置显着地显示即可✿ღ。此外✿ღ，教育和劳动力材料必须在国家范围内推出✿ღ，鼓励研究所使用知识共享(CC)授权✿ღ，以确保更快更广泛地传播使用联邦基金开发的材料✿ღ。

　　教育与劳动力开发是美国制造创新研究院的三大战略主线之一✿ღ，每个创新研究院都会积极的与大学进行交流与合作✿ღ，并且多数研究院的领导机构也是由具有丰富产业经验的大学领导✿ღ，相关领域的技术专家作为协调人✿ღ，对产业有整体的把控能力✿ღ，政府在其中扮演的支持与协调角色✿ღ。教育与劳动力开发必须成为制造业的并行工程✿ღ，而且✿ღ，这种并行不是教育劳动部门单独运行✿ღ，而是与产业深入的交叉✿ღ，形成产业推动教育✿ღ、教育推动产业的良性互动✿ღ。

　　美国所有的制造创新研究院✿ღ，都聚焦于产业化✿ღ，将军方✿ღ、大学与研究机构沉淀的科研投入转化为商用市场的竞争力✿ღ，通过产业生态系统的资源协同来降低产业成本与推进技术进步✿ღ、制造技术的创新✿ღ，有利于提升整个社会的资金效率✿ღ。技术成熟度TRL/MRL即是一种有效的评估方式✿ღ，美国制造创新院一般都聚焦在TRL4~7级✿ღ，明显进行了取舍✿ღ，但对应的是具有非常大的前景的技术应用领域✿ღ。显然产业战略规划应该有所取舍✿ღ，从TRL/MRL的角度来评价就是“有所为✿ღ，有所不为”✿ღ，识别高技术领域的哪个环节作为创新中心的突破口✿ღ，是高端制造的政策规划者需要重点关注的✿ღ。

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　　英飞凌正在加强其在德国和欧洲开发量子计算技术的承诺✿ღ。除了先前建立的计划和合作伙伴关系外✿ღ，这家芯片制造商还参与了六个实际研究项目✿ღ，作为德国未来量子技术经济刺激计划的一部分✿ღ，并获得了相关补助✿ღ。通过与研究机构和行业合作伙伴的合作✿ღ，英飞凌将贡献其在微电子和工业制造方面的专业知识以及与未来量子计算机相关的应用经验✿ღ。量子计算可以将计算能力提升到前所未有的水平✿ღ。当前高性能超级计算机需要数年才能完成的任务用量子计算可能仅需数天甚至数小时时间✿ღ。这将通过在分子尺度上模拟过程来加速药物或化学催化剂的开发✿ღ。计算还可用于优化物流中复杂的流程✿ღ，从而使供应链更加稳健✿ღ。但在使量子计算机变得相对轻巧和用户友好之前✿ღ，仍然需要克服技术障碍✿ღ。“英飞凌将量子技术视为全球竞争

　　2月16日✿ღ，博格华纳同步释放诸多重磅信息✿ღ，其中包括收购电池系统制造商AKASOL 和电机供应商松正汽车部件✿ღ，赢得北美地区主要OEM发电机逆变器业务以及将为国内领先自主品牌提供新型800V碳化硅逆变器等✿ღ。2021年初✿ღ，博格华纳发布“蓄势·前行”战略指出✿ღ，到2030年实现电动车业务占比从目前的3%提升至45%✿ღ，上述的系列动作同步呈现了博格华纳电气化发展已进入“急行军”状态贝博ballbet体育官方网站✿ღ。频频收购✿ღ，强化电气化产品矩阵从2015年开始✿ღ，博格华纳快速响应汽车行业电气化发展需求✿ღ，加紧对外收购整合力度✿ღ。这当中包括✿ღ：2015年斥资9.5亿美元收购电机领域百年企业雷米国际✿ღ；2017年以2亿美元的价格收购电控领域专家Sevcon公司✿ღ；2019年2月收购并整合Rine

　　逆变器获多个订单等 /

　　目前有两大因素影响着车辆运输和半导体技术的未来✿ღ。行业正在拥抱令人振奋的新方法✿ღ，即以清洁的电力驱动我们的汽车✿ღ，同时重新设计支撑电动汽车(EV)子系统的半导体材料✿ღ，以最大程度地提高功效比✿ღ，进而增加电动汽车的行驶里程✿ღ。政府监管机构继续要求汽车OEM减少其车系的整体二氧化碳排放量✿ღ，对违规行为给予严厉处罚✿ღ，同时开始沿着道路和停车区域增设电动汽车充电基础设施✿ღ。但是✿ღ，尽管取得了这些进展✿ღ，主流消费者仍然对电动汽车的行驶里程存有疑虑✿ღ，使电动汽车的推广受到阻力✿ღ。更复杂的是✿ღ，大尺寸的电动汽车电池虽然可以增加其行驶里程✿ღ，缓解消费者关于行驶里程的焦虑✿ღ，但它会令电动汽车的价格上涨——电池成本在整车成本中的占比超过25%✿ღ。幸运的是贝博ballbet体育官方网站✿ღ，同时期的半导体技术革命催生了新

　　技术电机逆变器实现电动汽车行驶里程拓展的承诺 /

　　美国加利福尼亚州圣何塞✿ღ，2022年2月15日讯–深耕于高压集成电路高能效功率变换领域的知名公司Power Integrations（纳斯达克股票代号POWI）今日发布两款新器件✿ღ，为InnoSwitch™3-AQ产品系列新添两款符合AEC-Q100标准✿ღ、额定电压1700V的IC✿ღ。这些新器件是业界首款采用碳化硅(SiC)初级开关MOSFET的汽车级开关电源IC✿ღ。新IC可提供高达70W的输出功率✿ღ，主要用于600V和800V纯电池和燃料电池乘用车✿ღ，以及电动巴士✿ღ、卡车和各种工业电源应用✿ღ。高度集成的InnoSwitch IC可将电源的元件数量减少多达50%✿ღ，从而节省大量电路板空间✿ღ、增强系统可靠性并缓解元器件采购所面临的挑战✿ღ。屡获殊荣的Inn

　　MOSFET的汽车级高压开关IC /

　　2022年2月15日✿ღ，中国---意法半导体新推出的两款双通道电隔离IGBT和碳化硅(SiC) MOSFET栅极驱动器在高压电力变换和工业应用中节省空间✿ღ，简化电路设计✿ღ。IGBT驱动器STGAP2HD 和SiC MOSFET驱动器STGAP2SICD 利用意法半导体最新的电隔离技术✿ღ，采用SO-36W 宽体封装✿ღ，能够耐受6kV瞬变电压✿ღ。此外✿ღ，±100V/ns dv/dt 瞬变耐量可防止在高电噪声工况下发生杂散导通现象✿ღ。这两款驱动器都提供最高4A的栅极控制信号✿ღ，双输出引脚为栅极驱动带来更多灵活性✿ღ，支持开通和关断时间单独调整✿ღ。有源米勒钳位功能可防止栅极在半桥拓扑快速换向过程中出现尖峰电压✿ღ。电路保护功能包括过热保护✿ღ、安全操作看门狗✿ღ，每个通道都有

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　　Power Integrations推出业界首款内部集成1700V SiC MOSFET的汽车级高压开关ICInnoSwitch3产品系列阵容再度扩大✿ღ，新器件不仅能显著减少元件数量✿ღ，还可大幅提高电动汽车和工业应用的效率美国加利福尼亚州圣何塞✿ღ，2022年2月15日讯 – 深耕于高压集成电路高能效功率变换领域的知名公司Power Integrations 今日发布两款新器件✿ღ，为InnoSwitch™3-AQ产品系列新添两款符合AEC-Q100标准✿ღ、额定电压1700V的IC✿ღ。这些新器件是业界首款采用碳化硅(SiC)初级开关MOSFET的汽车级开关电源IC✿ღ。新IC可提供高达70W的输出功率海派甜心2✿ღ，主要用于600V和800V

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