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發(fā)布時(shí)間：2024-04-08 發(fā)布時(shí)間：545 發(fā)布時(shí)間：
近日，三安光電(600703)副總經(jīng)理陳東坡在大會(huì )上表示，預計在2023-2024年，碳化硅器件在長(cháng)續航里程的電動(dòng)車(chē)車(chē)型的滲透率會(huì )到80%—90%。再往后的未來(lái)也會(huì )在低續航里程的車(chē)型中逐步滲透。預計2024年之后，400至500公里續航的電動(dòng)車(chē)碳化硅器件的滲透率會(huì )到40%左右。至于400公里續航以下的車(chē)型碳化硅器件的滲透率不會(huì )太高，2025年之后會(huì )達到10%左右。
功率模塊決定了新能源車(chē)的電渠系統的性能和整車(chē)的能源效率，是電動(dòng)車(chē)除成本外第二高的元件，當前功率模塊的主流是硅基IGBT。而新能源汽車(chē)的高電壓、輕量化、高效率需求呼喚性能更高的半導體器件。
作為第三代半導體材料的典型代表，碳化硅(SiC)具有寬的禁帶寬度，高的擊穿電場(chǎng)、高的熱導率、高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，是高溫、高頻、大功率應用場(chǎng)合下極為理想的半導體材料。
當前SiC器件的生產(chǎn)工藝和技術(shù)日趨成熟，成為了替代IGBT的不二選擇。另外，SiC還可以使模塊和周邊元器件小型化，推動(dòng)汽車(chē)輕量應用，在提升續航里程、縮短充電時(shí)間、降低整體成本方面，SiC也起著(zhù)重要作用。但目前SiC所面臨的最主要問(wèn)題是成本太高，較IGBT沒(méi)有性?xún)r(jià)比。據了解，目前SiC功率器件的成本約為Si基IGBT的3-5倍。
有分析認為，隨著(zhù)SiC的規模應用，未來(lái)SiC成本有望下降至硅基IGBT的2倍左右。
據了解，特斯拉的Model3和ModelY已經(jīng)全面升級到SiC的主驅逆變器，明年有望實(shí)現所有車(chē)型全面應用。在此方面，國內外其它車(chē)企例如豐田、比亞迪、蔚來(lái)、等都陸續宣布采用碳化硅方案。其中比亞迪漢EV車(chē)型上已開(kāi)始使用自主研發(fā)的SicMOSFET(碳化硅功率場(chǎng)效應晶體管)。
除了車(chē)企外，華為也在大力布局碳化硅。華為已經(jīng)入股多家相關(guān)公司，包括山東天岳、瀚天天成、天域半導體等碳化硅技術(shù)廠(chǎng)商。
據媒體報道，日本企業(yè)也在紛紛加碼SiC，東芝計劃2023年將日本兵庫縣SiC工廠(chǎng)產(chǎn)量提高到2020年的3倍以上，并盡快提高到10倍，計劃2030年獲得全球10%以上的份額；羅姆計劃2025年之前將SiC功率半導體的產(chǎn)能擴大到5倍以上，吉利汽車(chē)的純電動(dòng)車(chē)已決定采用羅姆的產(chǎn)品；富士電機也在考慮將SiC產(chǎn)品的投產(chǎn)時(shí)間比原計劃(2025年)提前半年至一年。另外在今年11月安森美也收購了GTAT，主要用于保證未來(lái)SiC晶圓供應。
國內廠(chǎng)商SiC方面也不甘示弱，華潤微于12月17日發(fā)布自主研發(fā)量產(chǎn)的1200VSiCMOSFET產(chǎn)品，可應用于新能源汽車(chē)OBC、充電樁等場(chǎng)景；三安光電是國內完成SiCMOSFET器件量產(chǎn)平臺打造的廠(chǎng)商，目前正加快SiC垂直產(chǎn)業(yè)鏈布局；斯達半導的SiC模塊已獲得多個(gè)800V平臺電機控制器新定點(diǎn)；欣銳科技是國內高壓車(chē)載電控系統龍頭，全系產(chǎn)品采用SiC功率器件，并擁有大量相關(guān)技術(shù)儲備。
目前SiC主要應用在電動(dòng)車(chē)的主驅逆變器、車(chē)載充電器、車(chē)外充電器，等裝置。
純電動(dòng)汽車(chē):8寸晶圓可以滿(mǎn)足13輛車(chē)的SiC需求;6寸晶圓可以滿(mǎn)足7輛車(chē)的SiC需求
假設良率為50%，BEV各部件需要的SiC晶圓面積：逆變器=10平方厘米；OBC=1.8平方厘米；DC/DC=0.9平方厘米，
8英寸=324.29平方厘米，那么1張8寸晶圓可以滿(mǎn)足13輛車(chē)的SiC需求。6英寸=176.7平方厘米,那么1張6寸晶圓可以滿(mǎn)足7輛車(chē)的SiC需求。
油電混合車(chē):8寸晶圓可以滿(mǎn)足17輛車(chē)的SiC需求;6寸晶圓可以滿(mǎn)足9輛車(chē)的SiC需求
假設良率為50%，BEV各部件需要的SiC晶圓面積：逆變器=8平方厘米；OBC=0.9平方厘米；DC/DC=0.5平方厘米，
8英寸=324.29平方厘米，那么1張8寸晶圓可以滿(mǎn)足17輛車(chē)的SiC需求。6英寸=176.7平方厘米,那么1張6寸晶圓可以滿(mǎn)足9輛車(chē)的SiC需求。
我國新能源汽車(chē)銷(xiāo)量測算(萬(wàn)輛)
純電動(dòng)汽車(chē)占新能源汽車(chē)比重為81%，以此數據假設，我國2021-2025年新能源汽車(chē)相關(guān)8英寸SiC晶圓需求為25.4萬(wàn)片、32.6萬(wàn)片、41.9萬(wàn)片、53.9萬(wàn)片、69.2萬(wàn)片，英寸SiC晶圓需求我國為45.1萬(wàn)片、58.0萬(wàn)片、74.5萬(wàn)片、95.8萬(wàn)片、123.1萬(wàn)片。
新能源車(chē)銷(xiāo)量持續超預期使得SiC MOSFET有望成為最暢銷(xiāo)的功率器件，IHS報告顯示，2027年SiC功率器件的市場(chǎng)規模有望突破100億美元，并保持較快增速。另外，據研調機構DIGITIMESResearch預估，2025年SiC在電動(dòng)車(chē)應用的市場(chǎng)規模可至6.5億美元，2021-2025年，年復合增長(cháng)率25-30%。
天風(fēng)證券認為，SiC功率元件有的內在特質(zhì)：高效率，降低能量損耗；高轉換頻率，增加能量強度；可在更高的溫度下運行，提升長(cháng)期可靠性。SiC MOSFET相較于傳統的Si-IGBT體積縮小了50%，效率提升了2%，器件的使用壽命得到延長(cháng)。SiC有助于降低電動(dòng)車(chē)用戶(hù)的使用成本：提升效率以達到節電目的，在相同輸出功率下可增加續航里程、提升充電速度，解決新能源汽車(chē)痛點(diǎn)。新能源汽車(chē)變革下，SiC供不應求，未來(lái)有望維持高景氣。
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