在 光谷未来科技城，一家从华中科技大学实验室走出的公司冲进了第三代功率半导体前沿赛道，部分性能已达到全球顶尖水平。
　　这家公司名叫武汉羿变电气有限公司，副总经理刘新民介绍，公司2020年10月成立，产品及服务主要包括碳化硅功率模块、电力电子积木和集成化功率变换器，可为航空、航天、船舶和新能源汽车用户提供优质产品和定制化技术服务。
　　比如为一家无人机公司定制的20千瓦的电机驱动器，“国外做的有5公斤重。而我们做的，只有3.5公斤。 未来会铆足劲，在宽禁带功率半导体赛道上持续冲刺。 ”


　　■ 羿变电气生产的功率半导体模块芯片萃取贴片
　　功率半导体是对电能进行转换和处理的“心脏”，手机 充电5分钟、看视频4小时，就主要依赖于此。 目前， 国外许多高性能宽禁带功率半导体器件，对中国实施出口限制，“我们要做出性能更好的功率半导体器件，实现国产替代。 ” 刘新民说。
　　“这是一个 1200伏、300安的碳化硅半导体器件，电能的处理和控制，靠的就是这个。”在公司车间，刘新民拿起一个小器件介绍。
　　凡利用电能的装置，都会用到电能处理技术。比如使用手机时，需要先充电，再放电。“一充一放”过程中，涉及电压、频率和直流交流转换等。
　　目前，市面上的功率半导体多以硅（Si）基材料为主。随着技术发展，硅半导体已接近材料性能极限，无法满足越来越高的市场需求。
　　在这一背景下，以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表的第三代功率半导体，即宽禁带功率半导体“横空出世”。
　　手机能够实现快充，是由于氮化镓材料具备高效率、高频率、高导热等特性。其做成充电芯片后，能量损耗小，所需散热部件也小，在输出大功率的同时保持充电器体积可控。 有数据称，2025年，全球氮化镓快充市场规模有望超过600亿元。
　　“宽禁带功率半导体器件在新能源汽车、船舶、航空等领域应用前景很广，我们8年前就着手布局这个新赛道。”刘新民说。
　　在 华中科技大学电气与电子工程学院 先进 半导体与封装集成实验室，刘新民在 实验室团队负责人康勇教授的带领下， 重点研究宽禁带功率半导体封装技术。 封装技术的好坏，直接影响功率 半导体性能的发挥。成立公司，就是要让实验室技术 市场化，能够长期提供批量产品。


　　■ 羿变电气实验室
　　“鉴于前期扎实的科研基础，公司一成立就开始成果产品化。”刘新民说。
　　2021年初，某船舶设备公司提出需求，想要多款覆盖650V、1200V、1700V电压等级的碳化硅功率模块。
　　该公司之前使用的是国外通用型碳化硅功率模块，不能与设备精准匹配，无法把能耗降到最低。对于大型船舶设备来说，燃油、电等能源消耗多，对能量转换效率要求更高。
　　“我们从应用角度出发，为对方定制了一批功率模块。相比国外产品，可‘物尽其用’，把系统效率提到最高，且体积更小、更轻，便于船舶水上移动。”刘新民说。
　　未来， 羿变电气将持续致力于将最好的技术转化为最好的产品，并表示将向国际先进的大公司虚心学习，“ 只有站在全球化的肩膀上，才能做出具有全球 竞争力的技术 和产品。 ”
　　来源 | 湖北日报 记者刘洁，武汉新能源研究院
　　编辑 | 施佳敏
　　编审 | 张隽玮
　　审核 | 肖辉
　　出品 | 光谷融媒体中心


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