功率半導體龍頭再度落子碳化硅 高電壓需求持續(xù)激發(fā)市場潛力
12月17日下午,華潤微發(fā)布自主研發(fā)量產(chǎn)的1200V SiC MOSFET產(chǎn)品,主要應用于新能源汽車OBC、充電樁、工業(yè)電源、光伏逆變、風力發(fā)電等領域。
該款產(chǎn)品具有柵氧可靠性好、高電流密度、高開關速度、工業(yè)級可靠性、Ron隨溫度變化小等優(yōu)勢。
事實上,華潤微在碳化硅領域布局已久。2020年,華潤微正式向市場投放了第一代1200V和650V工業(yè)級碳化硅肖特基二極管功率器件產(chǎn)品系列。同年,公司6英寸商用碳化硅晶圓生產(chǎn)線正式量產(chǎn),這也是國內首條實現(xiàn)商用量產(chǎn)的6英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)線。
今年11月19日,華潤微在投資者互動平臺表示,公司SiC二極管產(chǎn)品已量產(chǎn)并產(chǎn)生銷售收入。同時,其透露公司6吋sic晶圓生產(chǎn)線主要為自用,產(chǎn)能約為1,000片/月。
近年來,受益于新能源汽車、5G通信、光伏等行業(yè)的快速發(fā)展,碳化硅需求增速可觀。
IHS報告顯示,2027年碳化硅功率器件的市場規(guī)模有望突破100億美元,其中新能源車銷量持續(xù)超預期使得SiC MOSFET有望成為最暢銷的功率器件,并保持較快增速。
研調機構DIGITIMES Research預估,2025年碳化硅在電動車應用的市場規(guī)??芍?.5億美元,2021-2025年,年增率介于25%至30%。
本次華潤微發(fā)布的SiC MOS新品,即可應用于新能源汽車OBC及充電樁。
高電壓需求釋放碳化硅潛力
目前車企普遍應用的是400V高壓平臺,250A電流可以達到100kW的充電功率,電池30%-80%SOC約30分鐘,與傳統(tǒng)汽油車加油體驗還存在著較大的差距。為了進一步向傳統(tǒng)車加油時間看齊,業(yè)內寄望于把電壓平臺提升到800V甚至更高水平,達到300-500kW的充 電功率。
同等功率下,當電壓從400V提升到800V后,工作電流將降低一半,進而線束體積、功率損耗均有下降。
保時捷Taycan是首款800V高壓平臺的量產(chǎn)車型,已將最大充電功率提升至350KW,可以在大約23分鐘內,把動力電池從5%充至80%,相當于300公里的續(xù)航能力。
國內車企目前紛紛跟進800V高壓平臺架構,有望在2022年陸續(xù)實現(xiàn)量產(chǎn)。目前小鵬汽車、廣汽埃安、比亞迪e平臺、吉利極氪、理想汽車、北汽極狐等車企已經(jīng)布局了 800V快充技術。
值得注意的是,電壓平臺的升高,意味著核心三電系統(tǒng)以及空調壓縮機、DCDC(直流變壓器)、OBC(車載充電機)等部件都要能在800V甚至1000V的電壓下正常工作。
而隨著耐壓能力更高、導熱性更好的碳化硅材料在技術上逐漸成熟,碳化硅MOSFET功率半導體器件開始在高電壓平臺上嶄露頭角,不僅在耐壓和損耗水平上都能滿足800V電壓平臺的需求,還具備進一步拓展至1200V電壓平臺的潛力。
中信證券在研報中表示,SiC基功率半導體由于耐壓高、損耗低、開關頻率高等優(yōu)異性能,將全面替代Si基功率半導體。據(jù)了解,目前車企打造800V高壓平臺的出路,都是在IGBT上做文章,用碳化硅(SiC)器件替代目前的硅基IGBT。
作為國內領先的Si基功率器件供應商,華潤微擁有豐富的Si基功率器件經(jīng)驗,其MOSFET、IGBT等產(chǎn)品大規(guī)模設計、量產(chǎn)及應用,為其在SiC賽道搶占身位奠定了基礎。
