穴居人發(fā)現(xiàn)了火，而人類(lèi)通過(guò)發(fā)明來(lái)進(jìn)化這一發(fā)現(xiàn)，為我們照亮道路、烹飪食物并讓我們保持溫暖。但現(xiàn)在，我們都同意我們需要改變我們對(duì)能源的看法：它是如何產(chǎn)生、使用的，如何提高效率。近幾十年來(lái)，許多進(jìn)步包括來(lái)自可再生能源的清潔能源、以前依賴(lài)燃燒燃料的事物的電氣化以及對(duì)能源效率的關(guān)注。隨著我們向萬(wàn)物電氣化邁進(jìn)，人類(lèi)與火的這種親密關(guān)系將會(huì)消失，因?yàn)槲磥?lái)人類(lèi)將看不到明火。這是一個(gè)相當(dāng)大的偏離!當(dāng)前這一代工程師將不再需要火。

讓我們從脫碳開(kāi)始，從人類(lèi)燃燒的悠久歷史開(kāi)始，以及我們未來(lái)的發(fā)展方向。您認(rèn)為什么是大事，哪些是促成脫碳的大趨勢(shì)?

化石燃料甚至可再生可燃燃料的使用自古以來(lái)就一直伴隨著我們的物種。隨著我們進(jìn)入這個(gè)萬(wàn)物皆電的時(shí)代，工程師們當(dāng)然需要關(guān)注的大趨勢(shì)是我認(rèn)為非常非常明顯的其他大趨勢(shì)。它們是風(fēng)力渦輪機(jī)。你到處都能看到它們，太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)，電動(dòng)汽車(chē)。這個(gè)周末我參加了一個(gè)貿(mào)易展，人們?cè)谡故倦妱?dòng)飛機(jī)。

因此，我認(rèn)為人類(lèi)所做的幾乎所有事情都不再需要火了。這就是為什么我們?cè)诿撎挤矫嬗懻撨@個(gè)問(wèn)題，但它的本質(zhì)是人類(lèi)，我們的物種與火的親密關(guān)系在大約三百萬(wàn)年后即將結(jié)束。我稱(chēng)之為大趨勢(shì)。

除了我們將火浪漫化的方式之外，當(dāng)我們想到燃燒過(guò)程是多么低效時(shí)，這絕對(duì)是不費(fèi)吹灰之力。當(dāng)我們?cè)噲D獲得光時(shí)通過(guò)熱損失的能量或當(dāng)我們?cè)噲D獲得熱時(shí)通過(guò)光損失的能量。它變得非常明顯;事實(shí)上，如此明顯，以至于連政界人士都在關(guān)注。我想談?wù)勔恍┝⒎ㄅ?，即將到?lái)的監(jiān)管變化，特別是在美國(guó)和英國(guó)，它們推動(dòng)了高效電氣化的緊迫性。

我無(wú)法想象如果不逐步淘汰白熾燈泡，我們會(huì)看到 LED 燈泡的成本像過(guò)去幾年那樣大幅下降，我認(rèn)為政府在那里的努力確實(shí)實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)更快捷、更實(shí)惠。如果沒(méi)有這個(gè)，我無(wú)法想象我們會(huì)如何到達(dá)這里。

用電助你旅行的概念很好理解。在日本和中國(guó)都有子彈頭列車(chē)，可以非常高效地運(yùn)送很多人。我們現(xiàn)在談?wù)摰碾妱?dòng)汽車(chē)是那種帶有動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)?；疖?chē)，你從第三條軌道或架空受電弓或類(lèi)似的東西獲得動(dòng)力。但我認(rèn)為攜帶電池的電動(dòng)汽車(chē)是創(chuàng)新，這是由電池行業(yè)推動(dòng)的，它再次受到半導(dǎo)體行業(yè)的推動(dòng)，包括寬帶隙材料、碳化硅、氮化鎵，然后是 IGBT 等較舊的技術(shù)。我很想多談?wù)剬拵额I(lǐng)域的重大創(chuàng)新。讓我們深入了解一下吧!讓我們談?wù)勎覀兪侨绾巫叩竭@一步的，從硅開(kāi)始，然后再轉(zhuǎn)向我們目前正在使用的替代技術(shù)。

所以我想應(yīng)該是在 10 或 15 年前，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)碳化硅二極管上市時(shí)。因此，我認(rèn)為碳化硅作為一種材料組合已經(jīng)相當(dāng)成熟。它比硅更好，并且對(duì)于相同的特定 IDS 具有更低的電容。這意味著您可以切換它而不會(huì)因?yàn)檫@樣做而受到懲罰。這就是您從碳化硅中獲得的根本好處。

然后就在最近，在過(guò)去的五年或更長(zhǎng)的時(shí)間里，氮化鎵開(kāi)始發(fā)揮作用。那是一種完全不同的技術(shù)。它是一種與碳化硅不同的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。而且更好。幾乎在所有方面都更好。我認(rèn)為它的方式是能量預(yù)算。你環(huán)顧四周，然后說(shuō)，嗯，硅，有很多。它是海灘上的沙子、碳、碳化物。這是一種容易獲得的化學(xué)品。當(dāng)你開(kāi)采鋁時(shí)，即使是鎵也或多或少是免費(fèi)的。氮化物，氮，無(wú)處不在。這些材料都不是特別的。那么，他們?yōu)槭裁匆冻鋈魏未鷥r(jià)呢?

嗯，它不惜一切代價(jià)，因?yàn)槟惚仨毻度刖?lái)提煉和加工它們。事實(shí)證明，氮化鎵在加工過(guò)程中的能量預(yù)算比碳化硅低得多。因此，最終，對(duì)于您想做的任何事情，氮化鎵都是一種更具成本效益的技術(shù)。問(wèn)題是，它可以做到嗎?事實(shí)證明，碳化硅在高壓下工作得非常好。氮化鎵從低電壓開(kāi)始，然后逐漸升高。