在全球能源需求因数据中心、先进制造和交通电气化而激增的背景下，美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究团队取得了一项关键硬件突破。他们成功研制出名为 ULIS(超低电感智能功率模块) 的碳化硅功率模块，该模块通过一系列集成化设计，在缩小体积、减轻重量、降低成本的同时，显著提升了电能转换效率，旨在从现有能源供应中“挤压”出更多电力。

核心创新：四项颠覆性设计重塑功率模块

ULIS的突破并非单一技术的改进，而是一套协同创新的系统设计，主要体现为以下四点：

拓扑结构与材料革新：ULIS摒弃了传统功率模块将半导体器件堆叠在盒状封装内的设计，采用了独特的扁平八角形布局(被团队形容为“压扁的煎饼”)。这种结构结合了碳化硅半导体与Temprion柔性聚合物基板，替代了传统的刚性陶瓷基板，使得模块更薄、更轻且适应性更强，同时将制造成本从数千美元量级降至数百美元。

超低寄生电感与“磁通消除”架构：这是ULIS性能飞跃的关键。其内部电流路径经过特殊设计，能将寄生电感降低至当前最先进碳化硅模块的1/7到1/9。极低的电感意味着电流切换速度极快、损耗极低，从而实现更高效率的电能转换。

内置无线智能监控：ULIS集成了低延迟无线通信协议(专利 pending)，可实现无线控制和自我状态监测，能预判组件故障。这对于航空、军事等高风险应用场景的可靠性至关重要。

面向未来的平台化设计：该模块的设计兼容未来的半导体材料(如氮化镓、氧化镓)，确保其技术路径不会因材料迭代而过时。

应用前景：从电网到空中交通的多领域变革

凭借上述特性，ULIS在多个前沿领域展现出变革潜力：

数据中心与电力电网：其高效、快速的电能转换能力，可直接用于降低数据中心巨大能耗，并提升电网变电设备的效率与可靠性。

先进电动交通：模块的小型化、轻量化与高功率密度，是推进电动垂直起降飞机 等下一代航空器商用化的关键使能技术。

国防与前沿能源：其耐用性和在极端条件下的可靠性，适合军用车辆和平台。此外，其超低电感特性也令其成为未来核聚变能源系统中所需脉冲功率组件的潜在候选。

NREL首席电力电子研究员、项目首席研究员费萨尔·汗评价其为“一项真正的突破”。ULIS通过从结构、材料到智能控制的全面重新设计，不仅解决了当前能源转换中的效率与体积瓶颈，其平台化特性也为融入未来的能源系统奠定了基础。该技术目前已开放许可，预示着其从实验室走向产业化的开端。

来源：美国国家可再生能源实验室(NREL)；题目：《这种微型电源模块可能会改变世界使用能源的方式》；发表于：落基山国家实验室发布官方媒体（2026年1月19日）。