พร้อมชูอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังเข้ามาพลิกโฉมอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าทั่วโลก

อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลัง (power semiconductor) เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์และตัวเรียงกระแสที่มีประสิทธิภาพในวงจรไฟฟ้าต่างๆ ช่วยให้เราสามารถควบคุมและแปลงกำลังไฟได้โดยสูญเสียกำลังไฟน้อยที่สุด อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังได้ก้าวขึ้นมามีบทบาทสำคัญขึ้นอย่างมาก เนื่องจากทั่วโลกต่างมุ่งขับเคลื่อนสู่การประหยัดพลังงานและความเป็นกลางทางคาร์บอน

โตชิบาเป็นผู้บุกเบิกเทคโนโลยีอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังและมีบทบาทสำคัญในการผลักดันอุตสาหกรรมยานยนต์ให้เปลี่ยนผ่านสู่การใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังของโตชิบา นับได้ว่าเป็นหัวใจสำคัญในการจัดการกระแสไฟฟ้าในยานยนต์ไฟฟ้า (xEVs) ควบคุมการจ่ายไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า และสลับกระแสไฟฟ้า ในฐานะผู้นำด้านการพัฒนาอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลัง โตชิบามุ่งพัฒนามอสเฟตที่ทำจากซิลิคอน (Si)-MOSFETs เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในภาคส่วนต่างๆ โดยเฉพาะในแวดวงการผลิตยานยนต์ไฟฟ้า เนื่องจากอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังที่ล้ำสมัยเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์การใช้งานยานยนต์สุดหิน ทนต่อสภาพการใช้งานที่รุนแรง และลดอัตราการเกิดจุดบกพร่องในสินค้าให้ได้จนเกือบเป็นศูนย์

ภาพที่ 1 การนำอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังมาใช้ในยานยนต์กำลังเพิ่มมากยิ่งขึ้น

นอกจากนั้น โตชิบายังกำลังพัฒนาอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังรุ่นใหม่ที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) และแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและสมรรถนะ วัสดุทั้งสองช่วยให้สามารถจัดการแรงดันไฟฟ้าได้สูงขึ้นโดยมีความต้านทานต่ำลง ส่งผลให้ได้เอาต์พุตที่สูงขึ้นและอุปกรณ์มีขนาดเล็กลง นอกจากนั้น อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำซิลิคอนคาร์ไบด์ยังช่วยลดการใช้พลังงาน การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และขนาดอุปกรณ์ในยานพาหนะไฟฟ้า ทำให้สามารถใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นและเพิ่มระยะทางการขับขี่ได้ ทั้งนี้ งานวิจัยของโตชิบามุ่งเน้นการเพิ่มสมรรถนะของอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังสำหรับการใช้งานต่าง ๆ รวมถึงยานยนต์ไฟฟ้า ระบบราง และการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมนอกชายฝั่ง โดยเน้นถึงคุณภาพและประสิทธิภาพ

ภาพที่ 2 การส่งเสริมความเป็นกลางทางคาร์บอนทำให้เกิดการนำอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังรุ่นใหม่ไปใช้งานในรูปแบบใหม่ๆ มากยิ่งขึ้น

นอกเหนือจากยานยนต์และการใช้งานในแบบต่างๆ ที่กล่าวไปข้างต้น อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังยังมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในภาคส่วนอื่นๆ อีกด้วย เช่นในอุปกรณ์อุตสาหกรรม มีการนำอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังไปใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ หุ่นยนต์ และระบบอัตโนมัติต่างๆ ในโรงงาน เพื่อเพิ่มสมรรถนะและประสิทธิภาพ ส่วนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคทั่วไป อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำขั้นสูงเหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้อย่างมีนัยสำคัญในอุปกรณ์ภายในบ้านและผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ มากมาย อีกทั้งยังช่วยลดการใช้พลังงานและเพิ่มความยั่งยืนในเทคโนโลยีชีวิตประจำวันอีกด้วย

ภาพที่ 3 อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังขับเคลื่อนนวัตกรรมในอุตสาหกรรมต่างๆ

ในขณะที่ทั่วโลกกำลังเร่งต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โตชิบาเป็นเหมือนแสงนำทางแห่งนวัตกรรม ด้วยประสบการณ์การวิจัยอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังซิลิคอนมามากกว่า 60 ปี โตชิบาได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ครบวงจรรวมกว่า 500 รายการ เช่น มอสเฟตแรงดันต่ำ U-MOS ซีรีส์ ซึ่งได้สมรรถนะระดับโลก อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลังเป็นผู้ปฏิวัติวงการอย่างเงียบเชียบที่จะเข้ามาขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงในอุปกรณ์ไฟฟ้าในโลกของเรา ความมุ่งมั่นไม่หยุดยั้งของโตชิบาในการพัฒนานวัตกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังปฏิวัติอุตสาหกรรมยานยนต์และวางรากฐานไปสู่อนาคตที่ยั่งยืนที่ทุกวงการหันมาใช้ไฟฟ้าและพลิกโฉมประจำวันของเราในทุกแง่มุม