以碳化矽 (SiC) 與 氮 化 鎵(GaN) 為主的寬能隙 (WBG) 功率元件,近年熱議不斷,兩者皆以「能源效率」著稱。前者勝在高壓,拜電動車 (EV) 之賜而聲名大噪;後者強在高頻,因為資料中心及消費電子變壓器的採用而躍上舞台。
曾在碳化矽耕耘多年、現轉攻氮化鎵領域的 GaN Systems 副總經理莊淵棋表示,今後數十年人類會遇到的重大生存問題,能源就是其一;寬能隙受到數位經濟、電子設備及不同能源系統轉換三大面向驅動,需求持續看漲。
首先,社群軟體興盛的今天,數據正以倍數成長,自駕車上路後,預估每天數據量將達 4GB。
2025 年在手機、自駕車等驅動下,日常流動數據量將上看 ZB (10 的 21 次方 ) 等級,資料中心與高速運算在增加算力和記憶體容量的同時,能耗也增多。假設電動車充電每輛耗能 100W,若希望在 15分鐘之內充滿 80%,以 400V、1000A 計算,亦即每支充電槍的電流數約 800 ~ 1000A;通常一個充電站配有 10 支充電槍,10000A同時發生,舊有都市建設的電力系統根本無法負荷。於是,為普及電動車,美國兩年前就規定:設立一個充電樁須搭配一個儲能系統。
照片人物:GaN Systems 副總經理莊淵棋