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趋势预测 | 2026年将成为SiC部分替代GaN进入PD、LED电源的元年
来源: | 作者:杨工 | 发布时间: 2026-02-05 | 100 次浏览 | 分享到:
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考虑建一个碳化硅行业的销售、技术人员的交流群,不发公众号文章,纯交流和资源共享(一起聊聊圈内的事,以后定期线下沟通),欢迎联系主编先~

2026年将成为SiC MOS部分替代 GaN 在 200W 以下 PD/LED 电源的元年从 SiC MOSFET 替代 GaN 在 200W 以下 PD/LED 电源的视角出发,其可行性将基于技术迭代、成本下探、场景适配与生态完善四大核心逻辑逐步落地,短期(1–2 年)聚焦局部场景突破,中期(3–5 年)实现规模化渗透,长期形成对 GaN 的结构性替代

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 1 GaN与SiC核心性能适配性问题

从 200W 以下电源的核心诉求(效率、体积、成本、可靠性)来看,SiC 与 GaN 各有明确适配边界:

  1. 开关频率与体积设计

    200W 以下 PD 电源(如 65W/100W)为实现小型化,普遍采用 1–3MHz 开关频率,GaN 凭借极低栅极电荷与输出电容,在该频段开关损耗仅为 SiC 的 1/5–1/10,可大幅缩小磁件与电容体积;而 SiC 在 MHz 级硬开关下,开关损耗会急剧上升,效率显著下降,即便优化驱动,也难以匹配消费级电源对极致体积的要求,通常仅在 100–500kHz 高效工作。

  2. 导通损耗与热管理

    SiC 的热导率达 4.9W/(cm・K),远超 GaN 的 1.3W/(cm・K),在 150–200W 持续高负载场景下,SiC 的温升控制更优,长期运行稳定性更强;但 200W 以下电源多为间歇负载,GaN 通过封装优化(如 CoC/CoB)即可满足 5 年寿命要求,SiC 的热优势在消费场景溢价有限。

  3. 可靠性与长期稳定性

    SiC MOSFET 的栅氧结构成熟,雪崩坚固性与阈值稳定性经过车规 / 工业级认证验证,适合长期高温运行;GaN 的 p-GaN 栅增强型器件虽逐步成熟,但在高压应力下仍存在阈值漂移、动态 Ron 退化等问题,在 650V 以上电压等级的长期可靠性数据积累不足,不过在 200W 以下消费场景,这些问题可通过电路设计与保护机制缓解,对实际使用影响有限。

  4. 驱动与外围设计

    SiC 驱动需 12–18V 电压,且通常需要负压关断,栅极电阻匹配要求严格,布局不当易引发振荡,增加设计难度与 BOM 成本;GaN 驱动更简洁,支持宽摆幅,寄生电容小,可适配多数现有硅基驱动方案,开发周期短,工程师上手快,更适合消费级电源的快速迭代需求。
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 2 可行性核心瓶颈拆解

  1. 成本壁垒

    200W 以下属消费级成本敏感市场,SiC 衬底与外延制备工艺复杂,成本从以前是 GaN 硅衬底的 3–5 倍缩小至1-2倍,2026 年初国产 650V/40mΩ SiC MOSFET 单价 10 元以下,良率超过90%以上,国内SiC MOS晶圆厂长期亏损,上车难度加大,为了保证生产正常运行,亏损仍然会去抢占GaN的消费电源市场。
  2. SiC 8 英寸产线预计2026年~2027年开始大批量产,新品不可能量产即上车,势必拿品质要求不高的消费电子市场来练手,200W以下的PD电源、LED电源将成为SiC MOS最佳市场。据了解长飞先进、爱仕特、昕感、格力等均已开始针对该市场流片投产,部分已始实现量产。

  3. 可靠性与长期稳定性的底层优势

    • SiC MOSFET 的栅氧工艺经过车规 / 工业级长期验证,阈值电压稳定,雪崩坚固性优异,在 650V 电压等级下无 GaN 的 p-GaN 栅阈值漂移、动态 Ron 退化等问题。在 200W 以下 LED 电源的长时高温运行场景(如工业照明、户外广告牌),SiC 在 175℃下 Rds (on) 仅上升 30%–37.5%,热导率达 4.9W/(cm・K),散热设计更简单,维护成本更低。而 GaN 因热导率仅 1.3W/(cm・K),高温下易出现热积累,长期运行可能导致器件性能衰减,需额外增加散热片或封装成本,在长时负载场景下系统可靠性劣势明显。
    • SiC MOSFET 的体二极管反向恢复电荷(Qrr)低至 0.16μC,无 GaN 无体二极管需外置肖特基二极管的额外成本与设计复杂度,在 PFC 拓扑中可简化电路,提升系统效率与可靠性。

  4. 高频适配能力的突破与成本平衡

    • 虽然 GaN 在 MHz 级频率下效率优势明显,但 SiC MOSFET 通过优化栅极结构、降低寄生电容,在 100–200kHz 高频硬开关场景下效率可达 98% 以上,适配 200W 以下电源的主流拓扑(如 LLC、图腾柱 PFC)。对于 65W/100W PD 快充,若无需极致体积(如体积 > 200cm³),SiC 的高频效率与成本可形成平衡,且在持续负载下的热稳定性优于 GaN,适合对体积要求不极致但对可靠性要求高的场景(如桌面电源、医疗小功率电源)。
    • SiC 的高频损耗可通过软开关拓扑(如 LLC 谐振)优化,在 200W 以下场景中,SiC 在软开关下的开关损耗可降至与 GaN 接近水平,同时避免 GaN 在高频下对 PCB 布局寄生电感的高敏感度,降低系统设计复杂度。

  5. 高压兼容与电网适应性的差异化优势

    • 随着 PD 快充向 800V 高压输入兼容(如 150–200W 快充),SiC 的 650V–1200V 耐压冗余更高,能更好适配复杂电网波动,而 GaN 在 650V 以上电压等级的良率与可靠性仍有提升空间,且高压下的寄生参数问题更突出。在 200W 以下高压兼容场景,SiC 可通过单一器件覆盖宽电压输入范围,简化电路设计,降低 BOM 成本。



 3 局部替代的可行场景

虽然不能快速全面替代,但在部分特定场景,SiC 有机会开始批量替代,并开始试点应用:

高温长时运行场景

如工业 LED 驱动、户外安防电源、医疗小功率电源等,这些场景对温升与寿命要求严格,SiC 的热稳定性可降低维护成本,抵消部分价格溢价,适合长期稳定运行的设备。

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  1. 高压兼容与电网波动场景

    如支持 800V 高压输入的 150–200W PD 快充,SiC 的 650V–1200V 耐压冗余更高,能更好适配复杂电网环境,而 GaN 在 650V 以上电压等级的良率与可靠性仍有提升空间。

  2. 2026年国产SiC厂商纷纷入局、英诺赛科全面阻击

    部分厂商为规避 GaN 专利或进口依赖风险,在特定项目中尝试 SiC 方案,作为GaN的头部代表厂商英诺赛科面临巨大的压力,目前国内SiC晶圆厂纷纷开始量产650V/160mR、320mR、380mR、500mR、1R、2R等规格全面进入PD、LED电源市场。



 4 短期与长期趋势判断


  1. 短期(1–2 年)

    SiC 在 200W 以下电源市场将以局部场景试点为主,难以形成规模化替代;GaN 凭借成本、高频与生态优势,将继续主导 PD 快充、LED 驱动等主流消费级市场,份额进一步提升。
  2. 中期(3–5 年)

    若 8 英寸 SiC 产线良率突破 70%,衬底成本下降 40%–50%,SiC 可能在 150–200W 工业 / 医疗电源中实现规模化应用;GaN 则通过技术升级向 200–500W 市场渗透,两者在 200W 附近形成差异化竞争。
  3. 长期

    SiC 与 GaN 将长期互补,SiC 侧重高压、高温、高可靠的工业 / 汽车场景,GaN 侧重高频、低成本、小型化的消费场景,共同挤压硅基超结 MOSFET 市场,各自占据优势领域。



 5 电子工程师设计选型建议

  1. 消费级 PD/LED 电源

    优先选择 650V 增强型 GaN 器件,搭配成熟驱动与参考设计,平衡成本、体积与效率,缩短上市周期,部分高端产品可以考虑使用SiC方案进行验证量产。

  2. 工业 / 医疗高温长时场景

    评估 SiC 的系统效率与寿命收益,选择国产低栅极电荷、适配 12V 驱动的 SiC MOSFET,降低开发难度与成本。

  3. 150–200W 高压兼容场景

    可采用 SiC 做 PFC+GaN 做 LLC 的混合架构,兼顾高压稳定性与高频效率,平衡性能与成本。

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