功率半导体龙头再度落子碳化硅 高电压需求持续激发市场潜力

来源:财联社 作者: 时间:2021-12-20 11:14

华润微 SiC MOSFET 半导体 碳化硅

12月17日下午,华润微发布自主研发量产的1200V SiC MOSFET产品,主要应用于新能源汽车OBC、充电桩、工业电源、光伏逆变、风力发电等领域。

该款产品具有栅氧可靠性好、高电流密度、高开关速度、工业级可靠性、Ron随温度变化小等优势。

事实上,华润微在碳化硅领域布局已久。2020年,华润微正式向市场投放了第一代1200V和650V工业级碳化硅肖特基二极管功率器件产品系列。同年,公司6英寸商用碳化硅晶圆生产线正式量产,这也是国内首条实现商用量产的6英寸碳化硅晶圆生产线。

今年11月19日,华润微在投资者互动平台表示,公司SiC二极管产品已量产并产生销售收入。同时,其透露公司6吋sic晶圆生产线主要为自用,产能约为1,000片/月。

近年来,受益于新能源汽车、5G通信、光伏等行业的快速发展,碳化硅需求增速可观。

IHS报告显示,2027年碳化硅功率器件的市场规模有望突破100亿美元,其中新能源车销量持续超预期使得SiC MOSFET有望成为最畅销的功率器件,并保持较快增速。

研调机构DIGITIMES Research预估,2025年碳化硅在电动车应用的市场规模可至6.5亿美元,2021-2025年,年增率介于25%至30%。

本次华润微发布的SiC MOS新品,即可应用于新能源汽车OBC及充电桩。

高电压需求释放碳化硅潜力

目前车企普遍应用的是400V高压平台,250A电流可以达到100kW的充电功率,电池30%-80%SOC约30分钟,与传统汽油车加油体验还存在着较大的差距。为了进一步向传统车加油时间看齐,业内寄望于把电压平台提升到800V甚至更高水平,达到300-500kW的充 电功率。

同等功率下,当电压从400V提升到800V后,工作电流将降低一半,进而线束体积、功率损耗均有下降。

保时捷Taycan是首款800V高压平台的量产车型,已将最大充电功率提升至350KW,可以在大约23分钟内,把动力电池从5%充至80%,相当于300公里的续航能力。

国内车企目前纷纷跟进800V高压平台架构,有望在2022年陆续实现量产。目前小鹏汽车、广汽埃安、比亚迪e平台、吉利极氪、理想汽车、北汽极狐等车企已经布局了 800V快充技术。

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值得注意的是,电压平台的升高,意味着核心三电系统以及空调压缩机、DCDC(直流变压器)、OBC(车载充电机)等部件都要能在800V甚至1000V的电压下正常工作。

而随着耐压能力更高、导热性更好的碳化硅材料在技术上逐渐成熟,碳化硅MOSFET功率半导体器件开始在高电压平台上崭露头角,不仅在耐压和损耗水平上都能满足800V电压平台的需求,还具备进一步拓展至1200V电压平台的潜力。

中信证券在研报中表示,SiC基功率半导体由于耐压高、损耗低、开关频率高等优异性能,将全面替代Si基功率半导体。据了解,目前车企打造800V高压平台的出路,都是在IGBT上做文章,用碳化硅(SiC)器件替代目前的硅基IGBT。

作为国内领先的Si基功率器件供应商,华润微拥有丰富的Si基功率器件经验,其MOSFET、IGBT等产品大规模设计、量产及应用,为其在SiC赛道抢占身位奠定了基础。

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