2021年12月24日，由上海市经信委、浦东新区科经委指导，半导体投资联盟主办，张江高科、爱集微承办，上汽集团协办的“首届集微汽车半导体生态峰会”在上海成功举办，广东芯聚能半导体有限公司（简称：芯聚能）总裁周晓阳分享了《碳化硅助力新能源汽车发展》的主题演讲，需要强调的是，芯聚能SiC模块将用于主逆变器，且已通过国内前三大主机厂车载可靠性测试、夏季标定和耐久测试，系统环境耐久试验考核，预计2022年Q1量产。
广东芯聚能半导体有限公司总裁周晓阳
当前，汽车动力系统在发生三大变化，动力来源从内燃机演变为电动机，功率半导体材料从Si基转向SiC，电压平台从400V升级到800V。跨入新能源汽车，为了满足大电流、高电压的需求，搭载的功率半导体也大幅提升，具体而言，SiC MOSFET在新能源汽车车中的主要应用场景包括：主驱逆变器、OBC（车载充电器）、无线充电器、快速充电桩，以及大功率DC/DC。尤为强调的是，800V主电机控制器应用SiC是大势所趋。
800V主电机控制器为什么必须是SiC？
谈及背后的原因，周晓阳认为，SiC材料特性使得MOSFET结构轻松覆盖650V-3300V，导通损耗小；同时，90%的行车工况是在主驱电机额定功率30%以内，处于碳化硅的高效区；另外，SiC主驱使得电源频率和电机转速增加，相同功率下转矩减小，体积减小；此外，主驱控制器用SiC MOS的800V平台车型总体效率提高6%-8%，这意味着汽车充一次电可以多跑6%-8%的里程，可以少花6%-8%的钱，具有十分非常可观的效应。
另一方面，对于超级快充，如果想充电五分钟行驶200多公里甚至更长，最好的办法是采用800V的平台，用800V的超级快充时，要求充电桩电源模块的功率要扩容到40kW/60kW，全SiC的方案效率则可以提高2%。 如果将来所有的充电桩都是快充，而且都是功率非常大的快充时，电流非常大，整个电网无法承受，就会要求每一个充电站、充电桩旁有个比较大的储能，一部分电池储能供过来，一部分电网供过来，才不会对电网形成巨大的冲击，因此，补能速度的优势将带来800V车型的爆发。可以说，基本上每一个造车新势力，或者传统造车新势力做新能源造车时都在考虑800V平台。
对于车规级SiC产业链，IDM模式具有显著竞争优势
目前，全球主要有量产或定点SiC的企业大约可以分成三类：一是采用IDM模式的企业，国际厂商包括ST、罗姆、安森美、Wolfspeed、英飞凌、博世等，国内厂商包括比亚迪、芯聚能、斯达半导体、三安光电等；二是采用Fabless模式，国际厂商包括semikron、Danfoss等，国内供应商包括瀚薪科技、派恩杰半导体、臻驱科技等；三是Tier1，国际厂商有博格华纳、采埃孚、纬湃科技等，国内厂商包括欣锐科技、精进电动、汇川技术、威迈斯等。周晓阳指出，对于车规级SiC产业链，IDM模式具有显著竞争优势。
特斯拉当属产业的推动者，将SiC从理论上的好变成了实际的好。从特斯拉开始引入SiC MOSEFT到主驱上并迅速量产，并被市场广泛接受，客户反应良好；如今，国产新能源车开始引入SiCMOSFET 到主驱上，反应良好。这些应用也推动SiC衬底开始降价，SiC 市场从以二极管为主逐渐过渡到以MOSFET为主（国际市场）。
在过去的几年时间里，全球SiC市场上相关企业动作频频。SiC衬底供应开始严重不足，数个关键公司和Cree/其他签署了长期供货协议；安森美自研衬底；Infineon收购了具有衬底制造技术的Siltectra；ST收购了Norstel 55%的股权；Cree宣布在未来5年投资10亿美元，扩展衬底生产产能，其他衬底供应商也在扩产；II-VI宣布收购Ascatron(SIC 外延晶片及器件）和INNOVion(世界最大离子注入服务供应商）；Cree宣布8英寸SIC衬底进展顺利；II-VI 宣布在福州增加SIC衬底产能；ST瑞典北雪平工厂(前身是Norstel公司，2019年被ST收购)制造出首批8英寸SiC晶圆片，这些晶圆将用于生产下一代电力电子芯片的产品原型；安森美宣布以4.12亿美元现金收购SiC生产商GT Advanced Technologies交易预计将于明年上半年完成；日本昭和电工和罗姆签署长期供货协议等等。
芯聚能SiC模块将用于主逆变器，预计2022年量产
在过去几年，全球的SiC产业链动作不断，国际几大领先大厂采取不同的发展策略。周晓阳表示，ST是最早量产并大量应用于特斯拉，并用较低的价格抢占市场份额，以达到规模经济，其2019年收购Norstel，向上垂直整合发展，且在向8英寸过渡。与此同时，Cree和Rohm也通过向下垂直整合的方式推动产品开发，并向8英寸过渡以达到器件级别的价格竞争力；而英飞凌则是硅基IGBT 12英寸和SiC双轮发展，在封装有规模价格优势；此外，Tier1厂商的博世也布局参与第一梯队的竞争，专注于SIC器件的研发生产，已经车上得到批量应用。
而芯聚能作为国内SiC模块供应商，具有突出优势，其成立于2018年，公司运营和研发人员全部具有十年以上的跨国半导体公司或国际知名研发机构工作的经验，技术团队涵盖了封装核心技术研发、芯片设计、工艺开发、测试验证和应用方案、生产运营、品质管理等多方面人才，主营业务为碳化硅基和硅基功率半导体器件及模块的研发、设计、封装、测试及销售。
芯聚能现有SiC产品包括SiC模块（6-in-1）、SiC模块（2-in-1）、单管SiC或小模块、分立器件SiC MOSFET。尤为值得一提的是，周晓阳表示，芯聚能SiC模块(6-in-1)将用于主逆变器，且已通过国内前三大主机厂车载可靠性测试、夏季标定和耐久测试，系统环境耐久试验考核，预计2022年Q1量产。
（校对/Carrie）
