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Power Integrations 2200V 氮化鎵技術問世 進軍高壓電動車與資料中心市場

Power Integrations 宣佈旗下 PowiGaN 氮化鎵技術耐壓等級達 2200V,創下商用氮化鎵元件新高,將應用於電動車、高壓資料中心及再生能源等領域,挑戰碳化矽在高壓電力系統的主流地位。

Editorial Team2026/8/20更新 2026/8/20

2200V 氮化鎵技術突破高壓應用門檻

全球半導體解決方案供應商 Power Integrations 於 8 月 12 日宣布,其 PowiGaN 氮化鎵(GaN)技術耐壓等級正式提升至 2200V,成為目前市場上商用氮化鎵元件中耐壓最高的產品。此項技術突破將使氮化鎵首度進入傳統由碳化矽(SiC)主導的高壓應用領域,包括電動車動力系統、高壓資料中心、再生能源及高壓直流輸電(HVDC)基礎設施等。

Power Integrations 執行長暨總裁 Jennifer Lloyd 表示,2200V PowiGaN 技術為高壓電力系統提供充足的電壓餘裕,同時維持高切換頻率,有助於最大化功率密度。她指出,氮化鎵元件相較於傳統矽電晶體,具備更高的能源轉換效率與切換頻率,能有效縮小被動元件體積,進一步提升系統整體效能。相較之下,碳化矽等替代方案因切換頻率較低,或需仰賴多層堆疊的低壓氮化鎵元件,導致系統複雜度增加,可靠性下降。

目前,1700V 版本的 PowiGaN 積體電路已應用於資料中心的單級輔助電源系統,而 1250V 版本則在 800VDC 資料中心的主電力路徑中取代傳統堆疊式解決方案,簡化系統架構。Power Integrations 先前已發表技術白皮書,詳細說明 800VDC 資料中心的電力架構設計。2200V 耐壓等級的推出,將進一步擴展至更高電壓的匯流排架構,為未來可能採用 1500V 設計的電動車與資料中心提供技術支援。

市場前景看好 氮化鎵挑戰碳化矽主導地位

市場研究機構 Yole Group 的化合物半導體技術與市場分析師 Roy Dagher 指出,2200V 耐壓等級的推出,將顯著改變氮化鎵在高壓電力系統中的應用潛力。他表示,此技術為單級拓撲結構提供足夠的電壓餘裕,並為未來 1500V 電動車與資料中心設計提供前瞻性保障。過去,氮化鎵元件因耐壓限制,僅能應用於輔助電源等低壓環節,主電力路徑長期由碳化矽主導。2200V 耐壓的突破,將使氮化鎵首度具備與碳化矽競爭的能力。

Dagher 進一步預測,全球功率氮化鎵元件市場規模將於 2031 年達到 35 億美元,而高壓應用的擴展將成為市場成長的關鍵驅動力之一。Power Integrations 表示,2200V PowiGaN 技術將率先應用於太陽能逆變器、電池儲能系統及高壓直流輸電設備,未來則有望進入電動車動力系統與輔助電源等領域。

儘管 2200V 氮化鎵技術展現出強大潛力,但目前尚未公布具體的電動車車廠或資料中心業者採用計畫。此外,相較於碳化矽,2200V 氮化鎵在實際應用中的效率提升幅度、功率密度改善程度,以及成本競爭力等細節,仍需進一步驗證。Power Integrations 強調,此技術將為高壓電力系統帶來更高的設計彈性與效能優勢,但最終能否取代碳化矽,仍需視市場接受度與實際應用表現而定。

技術優勢與未來挑戰並存

Power Integrations 指出,PowiGaN 技術相較於傳統矽電晶體,不僅能提升能源轉換效率,還能透過高切換頻率減少被動元件的體積與重量,進而提升系統功率密度。這對於追求輕量化與高效能的電動車與資料中心應用而言,具有重要意義。此外,2200V 耐壓等級的推出,也為未來可能出現的 1500V 電力系統提供技術儲備,確保系統設計的前瞻性與可擴展性。

然而,氮化鎵技術在高壓應用中的長期可靠性、散熱管理及成本控制等方面,仍面臨挑戰。目前市場上碳化矽技術已相對成熟,且在高壓應用中累積一定的使用經驗。Power Integrations 表示,將持續優化 PowiGaN 技術,並與產業夥伴合作,推動氮化鎵在高壓電力系統中的廣泛應用。未來,隨著技術的進一步成熟與市場需求的增長,氮化鎵有望在高壓應用領域與碳化矽形成競爭態勢,為電動車、再生能源及資料中心等產業帶來更高效的電力解決方案。

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