Vysokonapěťové platformy kladou extrémně náročné požadavky na balení napájecích modulů: čipy generují značné teplo, což vyžaduje substráty, které rychle odvádějí teplo; drastické změny teploty vyžadují dobré přizpůsobení tepelné roztažnosti; a vibrace a nárazy vozidla vyžadují dostatečnou mechanickou pevnost. Keramika z nitridu křemíku jedinečně splňuje všechny tři podmínky současně. Pokud jde o tepelnou vodivost, komerční substráty z nitridu křemíku obvykle dosahují 60–90 W/(m·K), s vysoce-výkonnými třídami dosahujícími 90–120 W/(m·K). Pro tepelné přizpůsobení se jeho koeficient tepelné roztažnosti (přibližně . 3.2×10⁻⁶/ stupeň ) dobře shoduje s výkonovými čipy, čímž se snižuje riziko praskání tepelným pnutím při rychlých změnách teploty. Mechanicky má nitrid křemíku pevnost v ohybu přesahující 800 MPa a lomovou houževnatost asi 7 MPa·m¹/², což mu umožňuje odolávat vibracím vozidla a extrémním teplotním cyklům. Díky svým komplexním výhodám se nitrid křemíku stal klíčovým substrátem pro vysokonapěťové scénáře.
Stav odvětví
(1) Prášky
Výkon keramiky z nitridu křemíku nakonec závisí na kvalitě předřazených prášků. Nitrid křemíku existuje ve dvou hlavních krystalických formách a . Během slinování se fáze přeměňuje na prodloužená -fázová zrna, což je mikrostruktura, která zvyšuje houževnatost. Proto jsou prášky s vysokým -obsahem fáze, vysokou čistotou a rovnoměrnou distribucí velikosti částic kritické pro výrobu-výkonné keramiky z nitridu křemíku. Podle statistik je globální velikost trhu s práškem nitridu křemíku v roce 2025 přibližně 580 milionů RMB, přičemž čínský trh bude přibližně 199 milionů RMB. Jak vysokonapěťová platformová vozidla rychle získávají na trakci, poptávka po prášku z nitridu křemíku stále roste. V současné době dosáhla míra penetrace 800V vysokonapěťových platforem{14}}na čínském trhu s novými energetickými vozidly 18 % a prášek nitridu křemíku, který je základní surovinou pro balení výkonových modulů SiC, zaznamenává rostoucí poptávku. V práškovém sektoru společnost Sinoma Advanced Materials zahájila 2000-tunový vysoce-projekt práškového nitridu křemíku a vedla formulaci národního standardu pro keramické substráty z nitridu křemíku (GB/T 45767-2025), přičemž drží 20% celosvětově nejvyšší podíl na trhu. Jiangxi Silicon Nitride New Material produkuje asi 5 tun za měsíc, s objednávkami rezervovanými do října 2026. „Vysoce kvalitní prášková technologie nitridu křemíku pro syntézu spalování“ od Technického institutu fyziky a chemie, Čínská akademie věd, prošla hodnocením a dosáhla čistoty 99,5 % a více než 93 % s kapacitou výroby 20 % za rok. Průmysl práškového nitridu křemíku je v kritické fázi přechodu z domácího použití na mezinárodně vynikající.
(2) Substráty
Po slinování se prášek stává keramickým substrátem, který pak vyžaduje proces lepení mědi pro balení výkonových modulů. Současnou mainstreamovou technologií je Active Metal Brazing (AMB). Ve srovnání s tradiční mědí Direct Bonded Copper (DBC) nabízí AMB vyšší pevnost mezifázového spojení a lepší tepelnou vodivost, čímž splňuje požadavky na vysoké napětí a vysoký proud.
(3) Automobilové aplikace
Na straně navazujících automobilových aplikací BYD v březnu 2026 zveřejnil mezinárodní patent (PCT/CN2025/115332) týkající se keramiky z nitridu křemíku, který jej aplikoval na svůj vlastní nový průmyslový řetězec energetických vozidel. Jejich modely přijaly řešení pro balení substrátu AMB z nitridu křemíku. Údaje z průmyslových testů z reálného světa ukazují, že po použití substrátů AMB z nitridu křemíku pravděpodobnost tepelného selhání měničů hlavního pohonu klesla z 12 % na 0,3 % a jízdní dosah vozidla se zvýšil o 5–8 %. Od prášků přes substráty až po výrobce automobilů se celý průmyslový řetězec dostává do fáze zrychleného růstu.