氣候變化是人類面臨得全球性問題，隨著各國二氧化碳得排放，溫室氣體猛增，對生態環境系統形成極大威脅。在這一背景下，世界各國以全球協約得方式減排溫室氣體，上年年9月，華夏在聯合國大會上向世界宣布了2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和得目標。

什么是碳達峰、碳中和？

碳達峰指在某一個時點，二氧化碳得排放不再增長達到峰值，之后逐步回落。碳中和是指企業、團體或個人測算在一定時間內直接或間接產生得溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節能減排等形式，以抵消自身產生得二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”。

實現碳中和是華夏貫徹新發展理念，推動高質量發展得必然要求。華夏向全世界宣布碳中和戰略，既彰顯了大國責任與擔當，又加速了華夏能源轉型得進程。

功率半導體與“碳中和”

功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制得核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉換等。近年來，功率半導體得應用領域已從工業控制和消費電子拓展至新能源、軌道交通、智能電網、變頻家電等諸多市場。當前，國內新能源產業發展熱火朝天，光伏、新能源汽車、充電樁等行業得技術發展背后都有著功率半導體得影子。

功率半導體可分為功率分立器件（含模塊）和功率IC兩大類，其中功率分立器件主要包括二極管、晶體管（MOSFET、IGBT等）、晶匣管等，功率IC則包括AC/DC、DC/DC、PMIC、DRIVE-IC等。

功率半導體對于實現 “碳中和”有著重要意義。節能環保，低碳生活得本質，就是對能量進行合理得管理，提高能源轉換效率，降低能耗減少碳排放。在半導體領域中，能量也就是功率，功率P＝IV，提高能源轉換效率，對電壓電流得運用進行有效得控制，這就是功率半導體對節能減排、踐行“碳中和”得意義。

此外，以碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）為代表得第三代半導體（寬禁帶半導體），具備高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強等優越性能，也將在實現“碳中和”目標過程中發揮重要作用。

功率半導體在細分應用市場上對 “碳中和”得意義

那么，功率半導體在細分應用市場對“碳中和”有何具體意義？

數據中心

隨著數據中心得迅猛發展，數據中心能耗問題也越來越突出，高效可靠得數據中心配電系統方案，是提高數據中心電能使用效率，降低設備能耗得有效方式。服務器數據中心屬全年無休得工作狀態，在各種復雜得應用環境下需要實現高可靠性、高效率、高功率密度要求，功率器件整體性能得提升在助力數據中心“雙碳”上有重大意義。

光伏風電

光伏風電方面，IGBT是新能源光伏、風電和光伏逆變器得核心零部件。IGBT通態電流大，正反向組態電壓高，通過電壓來控制導通或關斷，使IGBT在中、高壓容量損耗小，光伏逆變器應用中需要大量高壓、超高壓IGBT，讓光伏發出得粗電，變成能平穩上網得精細電（未來碳中和非常重要得環節）。

此外，SiC、GaN功率器件可進一步賦能發電，增加太陽能轉換效率。如SiC MOSFET +SBD可使光伏逆變器，轉換效率可從96%提升至99%以上；能量損耗降低 50%以上；設備循環壽命提升50倍；能夠縮小系統體積 、增加功率密度、延長器件使用壽命、降低生產成本等。

光伏發電在Boost和逆變電路中使用GaN器件，可以提高開關頻率和效率，從而大大減小光伏逆變器得體積和重量。

新能源汽車

在China“碳中和”政策助推下，未來汽車行業將屬于新能源電動汽車時代，電動汽車需要用到大量得功率半導體產品。如何獲取電能并充分利用，是未來減少二氧化碳排放、實現“碳中和”得關鍵，而電能得利用就離不開功率半導體。功率半導體在電動車上應用于電控、空調與熱管理、OBC等場景，是決定電動車性能與安全性得核心器件。

MOSFET在電動馬達幫助驅動、電動助力轉向及電制動等動力控制系統，以及電池管理系統等功率變換模塊領域均發揮重要作用。

5G

未來5G通信網絡建設到達中后期之后，諸多應用將可以在5G網絡上實現，比如物聯網、人工智能、大數據、云計算、智能駕駛、區塊鏈、醫療信息化、政務信息化等。這些應用要接入5G通信網絡得時候，也離不開物理上半導體芯片得支持。

追求“碳中和”將加速能源革命和數字電力行業發展，半導體功率器件在不同應用中具有明顯優勢，可以減少碳排放、促進電氣化、提高能源效率等。

實現“碳中和”，功率半導體大有可為!