隨著電動汽車、智能電網、核電、太陽能、風能等能源領域以及航海、航空、航天、高速軌道交通等技術的不斷髮展，對功率器件的性能提出了更高的要求。目前，基於硅基材料製作的功率器件已經隨其結構設計和製造工藝的改進日趨完善，但受到材料本身的特點，限制了其進一步的完善，SiC(碳化硅)半導體具備比硅基半導體更好的高頻、大功率、高輻射性能，隨著此項材料技術的普及，電力機車、混合動力汽車等使用大功率半導體部件的交通工具也開始應用。
什麼是功率器件？
功率半導體器件，在大多數情況下，是被作為電子開關使用（switch）。開關，簡單的說，就是用來控制電流的通過和截斷，其中包括手動開關、機械開關（繼電器），電子開關（半導體功率器件）。電子產品需要高頻率的開關動作進行電壓間轉化，（例如手機充電器需要由220v電壓轉換為5v，就是由高頻率開關轉化的）然而手動開關每秒鐘只能開關幾次；機械開關每秒鐘只能開關百餘次；只有電子開關才能達到每秒鐘開關十萬次至百萬次，從而才能完成直流、交流電壓間的轉換。
電動車為什麼需要功率器件？
新能源電動車動力產生和傳輸過程與汽油發動機有較大差異，需要頻繁進行電壓變換和直流-交流轉換。電動車的動力來自於感應電動機，然而感應電動機的動力來自電池組。但感應電動機需要的是交流電，所以，需要功率器件——逆變器把電池組輸出直流電，變成感應電動機所需要的交流電。逆變器同時控制其所輸出的交流電的頻率，從而控制電機的轉速。另外，逆變器甚至能控制交流電的電壓，從而控制電機的動力。因此，逆變器就像電動汽車的CEO，執行著對電動汽車的控制。
從燃油轉到新能源純電動車以後，對半導體功率器件的使用增加了很多。汽車半導體被用於汽車五大模塊領域，包括車身、底盤、安全系統、駕駛信息和動力傳動。隨著汽車電動化和智能化的推進，未來半導體在安全系統模塊中的用量將會顯著增加。
碳化硅功率器件主要應用場景
汽車電機的主逆變器（Main Converter）
純電動汽車和混合動力汽車的電力驅動部分主要就硅基功率器件組成。隨著電動汽車的發展，對電力驅動的小型化和輕量化提出了更高的要求。然而，由於材料限制，傳統硅基功率器件在許多方面已逼近甚至達到了其材料的本徵極限，如電壓阻斷能力、正向導通壓降、器件開關速度等，尤其在高頻和高功率領域更顯示出其侷限性。因此市場各大廠商都希望通過應用碳化硅功率器件大幅實現電動汽車逆變器和DC-DC轉換器等驅動系統的小型輕量化。
目前在特斯拉model3型電動汽車中使用的是以意法碳化硅MOSFET為核心的主逆變器，作為逆變器中最核心的功率器件，意法SCTW100N65G2AG型MOSFETc在整個新能源電動汽車領域都將扮演著重要的產業角色，表示以碳化硅為核心的第三代芯片技術將全面進入新能源汽車領域。
碳化硅作為未來電動汽車充電模塊和電動模塊中的關鍵先進電子材料，有望推動實現綠色出行的能源供應、低碳、智能、可持續發展，搶佔未來高科技產業發展的制高點。
碳化硅器件應用三大優勢
1. 效率高，能量流失低
提高能源利用效率對許多廠商來說是令人頭疼的難題。而碳化硅器件具有大幅提高設備的能源利用效率的特質。碳化硅功率模塊與採用硅基IGBT的功率模塊相比，可將開關損失降低85%。
2. 功率密度高，可以負載更高的頻率，以及更小的體積
由於碳化硅器件與硅器件相比，有更高的電流密度。在相同功率等級下，碳化硅功率模塊的體積顯著小於硅基IGBT模塊。豐田的技術人員在一場演講會上公開表達了對SiC的期待，他所強調的碳化硅功率器件的優點之一就是能實現功率模塊的小型化。以IPM(Intelligent Power Module)為例，估計利用碳化硅功率模塊，體積可縮小至硅功率模塊的2/3-1/3。
3. 耐高溫，更可靠
由於碳化硅器件的能量損耗只有硅器件的一半，發熱量也只有硅器件的一半;另外，碳化硅器件還有非常優異高溫穩定性，因此，散熱處理也更加容易進行，不但散熱器可以顯著減小，還可以實現逆變器與馬達的一體化。
碳化硅器件能提高純電動汽車或混合動力汽車功率轉化性能。電動汽車的電動模塊中電動機是有源負載，其轉速範圍很寬，且在行駛過程中需要頻繁地加速和減速，工作條件比一般的調速系統複雜。
採用碳化硅功率器件可有效提高其驅動系統，獲得更高的擊穿電壓、更低的開啟電阻、更大的熱導率；並且能保證在更高溫度下可以穩定工作，原來幾公斤的散熱片可大幅減少甚至直接刪去，這將引起電動汽車設計方面革命性的變化，使電動汽車或混合動力汽車功率轉化能耗損失降低20%，對大幅提高電動汽車續航里程具有重要意義。
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