五年额外资助将扩产美国国产的SiC功率器件和GaN功率器件
PowerAmerica是美国能源部首个清洁能源制造创新研究所,今年夏末,美国政府宣布为其再提供五年资助,并再次承诺将加快开发和部署更高效的电力电子器件。
获得第二阶段资助的第一年,PowerAmerica的侧重点将有所改变,从重点关注SiC器件转为向SiC器件和GaN器件提供几乎同等的支持,为此PowerAmerica将再提供800万美元资金。随后将征集提案,其中项目应保持现有资助方案,即私人资金支持联邦资金,双方各承担50%的费用。
最新的800万美元基于第一阶段初始联邦资金(7000万美元),以及来自成员伙伴的捐款(8100万美元),其中成员伙伴共有90家,包括来自工业界、学术界、国家实验室的合作伙伴。
PowerAmerica利用1.51亿美元的总投资,使其支持的196个项目取得巨大成功。由工业界牵头的73个项目、学术界牵头的112个项目、国家能源实验室牵头的11个项目共催生了十多项宽带隙技术。
chris Saldaña是美国能源部先进材料与制造技术办公室的主任,负责为PowerAmerica续资,他认为PowerAmerica另一个令人印象深刻的方面是,达到商业化水平的项目比例相对较高。要注意的是,这些项目未必与产品商业化直接相关:“这些项目实质上属于竞争前项目,因此商业化并不是其近期目标。PowerAmerica有一批公司、大学、政府组织,这些组织聚集在一起,共同研究对清洁能源行业具有重要意义的问题。”
迄今为止,PowerAmerica的成功亮点包括在美国建立一条SiC芯片试生产线,该试生产线为X-FAB所有。
chris Saldaña说:“这条生产线的采购和工艺开发都是通过PowerAmerica完成的,这对满足SiC器件日益增长的需求产生了重大影响。”
PowerAmerica还为Wolfspeed开发3.3 kV、6.5 kV、10 kV的MOSFET提供了支持。chris Saldaña兴奋地说:“3.3 kV的MOSFET已经投产。”
虽然第一阶段侧重于SiC,但也并未忽视GaN。第一阶段资金为纳微的发展提供了支持,使其从一家初创公司迅速成长为市值十亿美元的公司,并在纳斯达克交易所上市。纳微的成长得益于GaN集成电路销售额的飞速增长,该集成电路多用于笔记本电脑和手机的电源。
PowerAmerica提供的资金也推动重型车辆采用SiC。John Deere开发了一种基于SiC的200 kW、1050 V直流总线逆变器,可节省25%的燃油。
愤世嫉俗者可能觉得,没有PowerAmerica的支持,所有这些计划也都能实现。但这种观点未得要领。
chris Saldaña说:“美国制造研究所的目标是在我们投资的技术领域中推动创新。”他还指出,虽然公司的自身进步值得称赞,但重要的是别忽视集体影响,集体影响比各公司加起来的影响还要大。“我们正在努力推动整个行业向前发展,而不是单个公司、单个商业产品。”
美国国内宽带隙电力电子器件产量增长,也有助于减少温室气体排放。SiC电力电子器件产量增长,除可支持电动汽车的普及外,还为电网的复兴提供了支持,使其更加可靠、反应更加灵敏、能更好地与可再生能源技术协同工作。
提高劳动力素质
PowerAmerica的另一项重大贡献是培养一支高技能的劳动力队伍,用来生产和部署宽带隙电力电子器件。这方面的工作包括为9000名大四学生开设STEM课程,以及为400多名硕士生和博士生提供培训。
跟踪这些毕业生的去向后发现,培训显然带来了巨大的投资回报,大多数毕业生都进入并留在了宽带隙电力电子行业。
chris Saldaña说:“当你在某一领域开展了这种大规模活动,参与者就会作为同一群体的一份子向前发展,并有助于推进他们受研究所培训后应完成的使命。”
在这一成功的激励下,PowerAmerica正在开发培训材料、培训计划和认证,以支持那些希望在该领域进一步发展的人。
我们还在努力吸引大家加入此行业。chris Saldaña说:“研究所非常重视多样性、公平性、包容性、可及性。”
在美国半导体行业工作还有另一种吸引力,即美国长期支持这一行业。不仅体现在PowerAmerica上(该项目势必会持续五年,甚至更久),还体现在一项名为“未来二十年提升能源效率”的计划上。该计划是一项国家计划,旨在每两年将微电子器件的能效提高一倍。若此计划成功,则将推动颠覆性创新,为美国蓬勃发展的半导体产业注入更多动力。
【2024全年计划】雅时国际商讯2024年全年计划新鲜出炉,论坛交流、商机合作一览无余,欢迎您点击获取:https://w.lwc.cn/s/3umMbu