
酷熱之下,高溫天氣引發的空調“罷工”現象同步增長。7月以來,全國京東MALL、京東電器城市旗艦店的空調維修訂單激增了10倍。
業內人士分析道,“當壓縮機在制冷時,溫度會持續上升,加之外機在白天長時間受到陽光照射,那么當壓縮機的IGBT器件溫度超過125℃高溫時,它會自動停機。這并不是故障,而是為了保證壓縮機不產生其它危險,避免壓縮機損壞。”
突破傳統功率器件的性能瓶頸,特別是其耐高溫和高頻效率的局限,成為解決空調“中暑”的關鍵,而碳化硅材料,正憑借耐高溫等優異特性成為理想選擇。
在這一趨勢下,空調采用碳化硅技術的需求也同步增加,尤其是在解決空調“中暑”罷工這一高溫挑戰上。近日,海信推出了碳化硅IPM模塊產品,已導入空調產品中;格力珠海碳化硅工廠芯片已導入100萬臺空調中。

據三安半導體介紹,目前已有多個空調廠家開始選用碳化硅二極管。由于碳化硅二極管反向恢復時間很短,減輕了加在IGBT上的漏電流,使IGBT溫度降低約2℃~3℃,提升了系統整體性能和可靠性。
而采用碳化硅MOSFET降溫效果更顯著。格力電器總裁張偉今年4月公開透露,相較于傳統硅材,碳化硅芯片的工作溫度降低10℃,運作效率提升超0.5%,電流參數提升10%。
此外,除耐高溫這一明顯優勢外,碳化硅還能幫助空調節能減排。國際能源署2021年報告顯示,家用電器是居民能源消耗的第二大來源,占住宅總能耗的20%以上,且該比例預計未來仍將呈增長態勢,尤其是空調制冷。
另據彭博新能源研究顯示,2018年全球住宅和商業空調用電量達1932萬億瓦時,中國則占34%。如果能效平均提升2%,則可節省400億千瓦時電量,幾乎接近半個三峽大壩的年發電量。
如今,耐高溫、高功率、更節能的碳化硅,正吸引眾多空調廠家加速導入,包括三菱電機、大金空調、美的、格力、海信等:
三菱電機:2010年9月,三菱電機將SiC二極管應用在霧峰ZW系列3.6kW空調壓縮機的電機逆變器中,周期耗電量減少了約6%;2025年4月,他們開始供應兩款新型空調及家電用SLIMDIP系列功率半導體模塊樣品,與硅基模塊相比,SLIMDIP系列功率損耗都有大幅降低,可使電器更節能。
大金空調:2024年5月,大金開始空調逆變器電路中的功率半導體模塊的開發,其中就包括SiC技術。

美的:2018年5月,美的旗下威靈控股與英飛凌創建電機驅動聯合實驗室,共同探索 SiC 技術在電機驅動中的更多創新應用;次年3月,美的與三安集成成立第三代半導體聯合實驗室,加快國產芯片導入白色家電行業。
格力:2021年2月,格力公開“SiC肖特基半導體器件”專利;2024年11月,格力積極導入碳化硅芯片等技術,推動旗下空調等全系列產品節能升級;2025年4月,格力位于珠海的碳化硅芯片工廠生產的碳化硅功率芯片在家用空調中的裝機量已經突破100萬臺。
海信空調:2025年7月,海信空調旗下的海信功率半導體發布首款Full SiC IPM模塊產品,該產品是國內首款SDIP-26系列的全碳化硅智能功率模塊,能應用于空調等家電領域。據悉,2024年,海信的空調業務收入達402.84億元,占總營業收入的43.43%;2025年第一季度的空調內銷、外銷出貨量分別同比增長8.7%、31.8%。
由此看來,海信推進全碳化硅智能功率模塊的研發生產,或正意味著將在空調產品中廣泛采用碳化硅。同時,海信認為,該碳化硅模塊應用于空調應用中將具備以下4個優勢:
1、損耗降低55%,電流輸出能力提升51%;
2、耐壓提升30%,產品電網適應能力更強;
3、導通壓降全電流范圍內,電壓與溫度的變化率僅為1.2mV/℃,溫度特性好;
4、抗短路能力提升75%,可靠性更強。
據此來看,碳化硅功率器件在空調領域的規模化應用正在到來,隨著產業鏈上下游協同合作,碳化硅正成為助力行業能效迭代的核心力量,并將加速白色家電向高效、低碳的下一代平臺演進。

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本文發自【行家說三代半】,專注第三代半導體(碳化硅和氮化鎵)行業觀察。