高效、紧凑SiC功率模块趋势下，TDK如何重构新能源“心脏”？

行业报告显示，2024年全球SiC功率器件市场销售额达到39.55亿美元，预计2031年将至142.4亿美元，年复合增长率（CAGR）为20.4%（2025-2031）。高速增长的市场背后有哪些关键技术需要关注？对SiC功率模块的需求又将呈现哪些趋势？

日前，在慕尼黑上海电子展2025期间，TDK产品市场部总监Stefan Benkhof博士与TDK大中华区产品市场部总监张浩，共同接受了与非网总编高扬的采访，就这些话题进行了深入探讨。

乘数效应，推动SiC市场高速扩张

TDK产品市场部总监Stefan Benkhof博士认为，推动SiC功率模块发展的核心驱动力体现在两大技术趋势上：功率密度提升与能效优化。不同于传统硅基模块，SiC技术通过缩小体积、降低损耗实现了性能提升，不过由于初期成本较高，因此行业也在重点评估实际收益与应用场景的适配性。他指出，随着SiC价格的逐年下降，其应用范围在不断拓宽；同时，已在新能源汽车、数据中心等领域规模化应用的SiC模块，随着这些行业的高速增长，仍在进一步催生增量需求。

“技术进步带来的应用场景的拓展，以及现有应用场景的需求增长——这两方面将互为乘数效应，共同推动SiC市场的增长和繁荣”，Stefan Benkhof博士强调。

TDK作为上游供应商，如何在这一高速增长的市场中进行深度创新，寻求更大的发展空间？TDK大中华区产品市场部总监张浩表示，中国是全球SiC功率半导体市场的核心驱动者，为深度融入这一战略市场，TDK已与比亚迪等头部企业建立了深度技术合作，共同推进SiC功率模块的设计和创新。

如何设计高效、紧凑的SiC功率模块？

如何设计高效、紧凑的SiC功率模块？Stefan Benkhof博士表示，热管理能力是核心考量之一：一方面要尽可能减少热量的产生，另一方面需要运用快速导热的材料做好散热设计。TDK的材料与创新正是围绕这些目标展开。

从现场展示的一款紧凑型模块方案来看，它在小体积结构中集成了多层内部走线设计，可实现高达400千瓦的工业级电力输出能力。

Stefan Benkhof博士指出，反铁电电容器和智能多层氮化铝（AlN）基板，是TDK实现高效、紧凑型SiC功率模块的两大核心技术。

就反铁电电容而言，其独特之处在于将以下三大优势进行了结合：第一，电容密度高，产品体积小；第二，能够承受高电流；第三，耐热性能好，能够在高温工作环境下稳定工作，且使用寿命长。

其次在智能多层AlN基板方面，TDK不仅优化了冷却需求，还提高了功率密度。AlN材料具有180 W/m·K的热导率，显著优于传统陶瓷材料，并且具备出色的电绝缘性，以及与SiC、GaN等材料相匹配的热膨胀系数，有效减少了热机械应力。该技术采用多层设计，且内嵌EMI屏蔽层减少了外部干扰，实现了小型化、紧凑化的封装解决方案，适用于汽车（如LIDAR、车载充电器）、工业（如快速充电站）及发光设备（如光伏逆变器）。

据介绍，反铁电电容已经大规模生产多年，广泛应用于汽车与工业场景中。而AlN多层基板是一项新开发的技术，还未展开大规模生产，不过TDK的技术和设备储备已为此做好准备。

从实验室到量产，TDK如何推动SiC核心技术规模化？

从单一材料供应商到系统级解决方案提供者，TDK在反铁电电容和多层AlN基板方面的成果，恰是其多年来在材料、工艺体系等方面的协同创新以及量产经验。

以反铁电电容器为例，TDK并未采用学术研究中追求材料极限性能的单晶材料，而是选择了对于大规模生产更为经济的多晶PZT材料路线，从而平衡了方案的性能与量产经济性，推动了该技术的大规模商用。

再看AIN基板技术，在多层结构方面仍面临生产成本、高温环境、稳定性等挑战。不过，Stefan Benkhof博士强调，TDK具备多年的工艺传承优势，复合基板技术已在TDK奥地利工厂积累多年经验，且可以复用已有的多层产品产线设备，目前已完成初步量产准备，正在与客户进行合作验证。

张浩补充，在当前市场中，单层AlN基板供应商并不少见，但凭借多层材料和产线经验能够实现多达15层结构的企业却屈指可数。这一技术壁垒也使得TDK在中国市场更具差异化竞争优势。

通过将这些核心技术相结合，TDK为下一代高效、紧凑型SiC功率模块提供了重要的推动力。未来，通过将这些技术融入设计中，制造商能够更好地满足新能源汽车、数据中心、可再生能源发电等领域对高性能功率转换设备的需求，同时推动整个行业的技术进步和发展。

如何以材料优势塑造SiC功率模块竞争力？

1935年，TDK以铁氧体材料商业化起家，90年来，TDK始终以材料科学为创新根基。以反铁电电容为例，TDK通过对基础材料特性的创新，对介电常数实现了成功调控，使其兼具高电容密度与高温稳定性。这种材料复用和性能重构的能力，离不开TDK数十年的积累，也是其引领功率模块领域的关键。

此外，为了最大限度发挥多种组合技术的优势，TDK始终注重“性能、成本和可靠性”的权衡实现，精准聚焦应用场景。由技术升级带来的成本增加，通过高性能匹配目标应用需求，例如在SiC功率模块规模应用的新能源汽车主驱逆变器、数据中心电源等；另一方面，TDK不断加强与头部客户的深度合作，确保技术的领先性，持续引领未来市场发展。