美國和日本的混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車發(fā)展迅速，背后的重要推動(dòng)因素是碳化硅半導(dǎo)體技術(shù)的在該領(lǐng)域的日益推廣。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，使用的碳化硅器件大部分為絕緣柵雙極型晶體管及功率MOSFET等功率半導(dǎo)體。碳化硅功率器件在電動(dòng)汽車上應(yīng)用的最大優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)功率模塊的小型化。智能功率模塊(intelligent power module)如果利用碳化硅功率元件，體積便可縮小到原先的2/3~1/3。

       據(jù)美國勒克斯(Lux)研究公司預(yù)測，碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體材料是提高電動(dòng)車輛性能的最佳材料，碳化硅最快將在2020年取代硅材料。

       當(dāng)硅材料努力達(dá)到更高性能標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，寬禁帶半導(dǎo)體材料已經(jīng)開始獲益。以特斯拉S型電動(dòng)車為例，節(jié)省20%的能量就意味著至少降低6000美元的電池成本，亦或是整車成本的8%。

       Lux研究公司在《硅與寬禁帶半導(dǎo)體：闡明氮化鎵和碳化硅在電動(dòng)車市場的發(fā)展前景》報(bào)告中指出：“高效電力電子系統(tǒng)是降低電池尺寸的關(guān)鍵，并進(jìn)而影響導(dǎo)線、熱管理、封裝以及電動(dòng)車的重量。對(duì)于電力電子模塊，不斷增長的消費(fèi)應(yīng)用也提供了額外的機(jī)會(huì)，如娛樂信息節(jié)目和顯示器，這使車輛里的電力電子器件數(shù)量翻倍。”

       當(dāng)節(jié)省2%電能時(shí)，如果電池成本下降至250美元/千瓦時(shí)以下，碳化硅器件將是特斯拉S型等大型電池電動(dòng)車輛的唯一經(jīng)濟(jì)可行的方案。然而，對(duì)于插電式電動(dòng)車，電能節(jié)省至少要達(dá)到5%。

       美國、日本、英國以及其他國家，都投資于電力電子器件的研究開發(fā)。美國能源部“先進(jìn)電力電子和電動(dòng)馬達(dá)”項(xiàng)目2014年投資6900萬美元，并且明確了性能和成本目標(biāo)；日本政府也向工業(yè)界(包括豐田、本田和尼桑等公司)和大學(xué)聯(lián)合研究項(xiàng)目投資。日本本田汽車已經(jīng)研制出了 “全碳化硅”高輸出功率模塊，將轉(zhuǎn)換器和逆變器所使用的二極管及晶體管全部由硅制改為碳化硅制。除了汽車廠商以外，還有其他企業(yè)也在研究將碳化硅功率半導(dǎo)體應(yīng)用于純電動(dòng)汽車。馬達(dá)和逆變器裝置等領(lǐng)域的大型廠商日本安川電機(jī)公司試制出了利用碳化硅功率元件的純電動(dòng)汽車行駛系統(tǒng)。

       我們國家在最上游的碳化硅半導(dǎo)體材料技術(shù)方面長期無法突破，國外則對(duì)碳化硅材料和技術(shù)實(shí)施全面封鎖和禁運(yùn)，致使我們國家在碳化硅半導(dǎo)體技術(shù)方面一直落后國外。目前這種落后局面正在改變，隨著山東天岳先進(jìn)材料科技有限公司等國內(nèi)碳化硅半導(dǎo)體材料生產(chǎn)商的出現(xiàn)，已經(jīng)從根本上解除了我們國家碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的材料制約，使我們看到了碳化硅半導(dǎo)體技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用的廣闊前景。