碳化硅(SiC)是一种使用非常遍及的人工资料,因具有高硬度、耐高温、耐磨、耐热震、耐腐蚀、杰出导电性、导热性和吸收电磁波等特别功能,除用作磨料外,在冶金、化工、陶瓷、航空航天等各工业部门均有广泛使用。碳化硅在新能源轿车上的使用首要有充电模块、车载充电机、压缩机、变换器、电机驱动等部件。
在新能源轿车中,功率器材是电驱动体系的首要组成部分,对其功率、功率密度和牢靠性起着主导作用。现在,新能源轿车电驱动部分首要就硅基功率器材组成。跟着电动轿车的开展,对电驱动的小型化和轻量化提出了更高的要求。
新能源轿车用功率器材需求量大
功率器材产品中,MOSFET和IGBT是轿车电子的中心。MOSFET产品是功率器材商场使用最多的产品,占功率半导体分立器材商场的35．4%;IGBT是功率器材中增加最为敏捷的产品,占总商场的25%,其作为新能源轿车必不可少的半导体器材,下流需求适当微弱。
比较于传统燃油车,新能源轿车功率器材使用量更大。据分析,在传统内燃机车上,功率半导体装机价值百科为71美元,占有车用半导体总价值百科的21%;而关于混合动力车,则在传统内燃轿车基础上新增的功率半导体价值百科为354美元,占有新增总价值百科的76%;在纯电动车上,功率半导体价值百科为387美元,占有车用半导体总价值百科的55%。
新能源轿车的销量敏捷增加,下流商场需求可观。在2007年,国内新能源轿车的总出产量为2179辆,而在2017年,国内出产量已到达了819991辆,年复合增加率到达了惊人的93%,且同比增加均安稳在50%以上。而新能源轿车销量则从2011年的15736辆增加到了2018年的6185699万辆,增加了392倍。
充电桩是新能源轿车必不可少的配套设备,充电桩用功率器材首要是MOSFET芯片和IGBT芯片。据悉,到2020年国内充换电站数量将到达1．2万个,充电桩到达450万个。
SiC晶圆求过于供,世界大厂纷繁加码
火爆的商场需求驱动着SiC晶圆厂商纷繁加码。龙腾半导体公司是一家致力于新式功率半导体器材研制、出产、出售和服务的高新技能企业。公司具有百余项中心技能专利；拟定超结功率MOSFET国家职业规范（规范号SJ/T 9014.8.2-2018）；运营校企联合新式研制渠道（交大-龙腾先进功率半导体技能研讨院）。公司建有一流的器材测验实验室及产品牢靠性工程中心，并专心供给高效、牢靠、安全的功率器材及超高的性价比的体系解决计划。公司已构成高压超结功率MOSFET、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、屏蔽栅沟槽型（SGT）功率MOSFET、低压沟槽型功率MOSFET、高压平面功率MOSFET及功率模块等完好的功率器材产品系列。产品已在消费类（TV板卡电源、充电器、适配器、LED驱动电源）、工业类（计算机及服务器电源、通讯电源）、轿车类（充电桩、车载电源）等范畴得到了广泛使用。
深圳市晶茂微科技有限公司（官网）作为龙腾半导体官方授权尖端计划增值服务商，为电子企业供给优势的MOSFET和IGBT等电子元件供给、计划、技能上的支撑等各项服务，在香港、深圳两地均设有营销据点和仓储服务，已成为国内很多闻名终端客户的首选合作伙伴。此外，公司还为客户供给包含降本钱缩交期、紧缺元件供给、库存转卖优化、BOM配单、PCBA加工、技能上的支撑等六大服务体系。公司产品质量和服务在业界树立了优质的口碑和诺言，产品行销大中华(参数|图片)区、东南亚、欧美等全球商场，已成为职业闻名的半导体计划供给商。
2019年年头,科锐(Cree)剥离照明事务,专心于化合物半导体射频和功率使用商场,以满意5G通讯和新能源轿车的商场需求,同年宣告斥资10亿美元,扩展碳化硅产能。
近年来,日本昭和电工已三度进行了碳化硅晶圆的扩产,罗姆也宣告在2026年3月曾经出资600亿日圆(约5．6亿美元),让SiC功率半导体产能进步16倍。德国X-Fab、台湾举世晶、嘉晶、汉磊也都斥资新建碳化硅出产线。
为了强化要害半导体资料的克己率,2019年ST完成了对瑞典SiC晶圆制造商Norstel的全体收买,SK Siltron也宣告,以4．5亿美元收买美国杜邦的碳化硅晶圆事务。
值得一提的是,因为SiC的技能、资金门槛都很高,且现在单晶成长缓慢、质量不行安稳,导致出产出的SiC晶圆良率不高、本钱相对高,新入局的SiC晶圆厂商遍及处于亏本状况。
美国、日本、欧洲在SiC范畴起步早,6英寸碳化硅衬底现已量产,8英寸已研制成功,仅Cree一家便占有了SiC衬底商场约40%比例。
据业界人士表明,国内SiC衬底厂商首要天科合达、河北同光、山东天岳、中科节能等,产品以4英寸为主,6英寸尚处在攻关阶段,质量相对单薄。在外延方面,国内厂商首要有东莞天域、瀚天天成等,部分公司已能供给4、6英寸碳化硅外延片,针对1700V及以下的器材用的外延片已比较老练,但关于高质量厚外延的量产技能首要仍是国外的Cree、昭和电工等少量企业具有。
国产功率半导体打破曙光初现
IGBT是新能源轿车电机操控办理体系和充电桩的中心器材,新能源轿车商场的增加必将带动功率半导体的开展。我国虽是全球最大的半导体消费国,半导体商场需求占全球商场约40%,但各类半导体器材和芯片的国产率却很低。
大陆地区功率半导体企业的产品首要会集在中低端范畴,各类功率半导体器材和功率IC的国产化率缺乏50%,进口可代替空间巨大。现在国内在干流的第三代半导体资料为碳化硅与氮化硅范畴活跃布局,前者多用于高压场合如智能电网、轨道交通等;后者则在高频范畴如5G通讯范畴有更大的使用。
在碳化硅方面,国内公司现已逐步构成完好产业链,能够出产新一代的碳化硅功率半导体;在氮化镓资料方面,世界商场也处于起步研讨阶段,商场格式尚不明亮,但国内许多高等院校、研讨机构、公司厂商现已进行了很多研讨,具有许多的专利技能。
依据相关数据,截止2018年末,全球氮化镓专利具有数量最多的是科瑞、东芝这些世界厂商,但中国企业也已占有一席之地。
