近年來,越來越多的新能源汽車廠商和碳化矽材料廠商聯合宣告,並簽署戰略合作協議鎖定碳化矽的產能,其背後真正原因便是因為碳化矽在新能源汽車領域的優勢正在逐漸凸顯。
業內人士指出,碳化矽在新能源汽車的匯入可以增加後者的有效利用空間。碳化矽材料載流子遷移率高,擊穿場強比較高,相同功率等級下做成模組體積可以做小;另外,由於碳化矽材料飽和速率也比較高,所以做成器件時開關速度會更快;除了以上兩點,碳化矽材料還具有較高的熱導率,這讓系統配套的散熱裝置會更加簡化。碳化矽功率器件在充電樁、車載充電器、逆變器等新能源汽車高壓充放電環節發揮著關鍵作用。
2022年是碳化矽功率器件規模應用的關鍵期,特別是新能源車市場對高壓碳化矽器件需求旺盛,國產廠商應抓緊機遇擴大份額,同時國產碳化矽仍需進一步提升良率,降低其成本。運營中國首條碳化矽全產業鏈的三安光電控股子公司湖南三安已經做好準備迎接這片高速發展的市場。
三安光電宣佈,其在長沙製造的650V 20A碳化矽(SiC)二極體量產出貨後透過客戶驗證,其於2022年1月首批入選汽車晶片推薦目錄的碳化矽二極體,並已接連獲得汽車行業客戶訂單。
據悉,該《推薦目錄》由中國汽車工業協會和中國半導體行業協會聯合編制,作為中國新能源汽車行業主機廠、部件供應商在採購汽車晶片時的參考目錄。
“長沙造”碳化矽二極體量產下線
從三安整合2018年推出SiC肖特基二極體,到2020年6月投資160億元於SiC等化合物第三代半導體專案,三安光電在第三代半導體領域持續加碼,已取得一定成效。
2021年6月,湖南三安一期專案點亮,半年內從“碳化矽晶體生長“到”器件封測“的量產線貫通,並於11月量產碳化矽肖特基二極體系列產品。2022年1月, “長沙造”碳化矽二極體已經全面透過大客戶的可靠性驗證這標誌著“湖南三安”長沙工廠的量產爬坡正穩步推進,質量管理和產品良率均已達到客戶認可水平。
據悉,三安光電碳化矽二極體2021年上半年即有2款產品透過車載認證並送樣行業標杆客戶,處於小批次生產階段。此次650V 20A碳化矽二極體獲得主機廠訂單,意味著公司功率半導體業務再獲新突破。
據湖南三安半導體基地市場銷售負責人張真榕透露,2021年三安匯入碳化矽功率器件客戶549家,覆蓋伺服器電源、通訊電源、光伏逆變器、家電、新能源汽車充電系統的充電樁電源和車載充電機等客戶,量產交付產品66款。訂單主要來自新能源汽車、光伏逆變器等行業,量產爬坡正穩步推進中。
隨著汽車平臺高壓化趨勢愈演愈烈,集邦諮詢預計,2025年新能源汽車市場對6英寸碳化矽晶圓需求將達到169萬片。目前,電動車已成為碳化矽的核心應用場景,其中OBC(車載充電器)和DC-DC轉換器元件對於SiC器件的應用已相對成熟,而基於SiC的主驅逆變器仍未進入大規模量產階段。
儘管全球碳化矽公司紛紛擴產,部分新能源車企仍擔心碳化矽產能擴張低於市場需求增速,已提前佈局上下游企業的強化合作,及供需訂單戰略協議。集邦諮詢認為,上游SiC襯底材料環節將成為產能關鍵制約點,因為其製程複雜、技術門檻高、晶體生長緩慢。張真榕表示,三安將整合全產業鏈資源,盡力提供準時交付保障。