SiC功率器件發(fā)展分析
目前大多數(shù)車企的首選方案是高電壓快充方案(800V)，由于IGBT已經(jīng)達(dá)到硅基材料的物理極限，難以滿足新能源汽車未來提高續(xù)航能力、減輕汽車重量、縮短充電時(shí)間等要求，碳化硅器件在未來存在明顯優(yōu)勢。
1. 不同功率器件的特性及適用場景
功率器件根據(jù)其不同的特性有不同的應(yīng)用范圍。
SiC器件能夠適應(yīng)更復(fù)雜的工作環(huán)境。
高壓平臺下SiC功率器件性能優(yōu)勢更加明顯：一方面，在800V 平臺下SiC 器件損耗顯著低于IGBT，在常用的25%的負(fù)載下其損耗低于IGBT 80%；另一方面，在400V電壓平臺下，SiC能夠比IGBT器件擁有2-4%的效率提升，而在750V電壓平臺下其提升幅度則可增大至3.5%-8%。
2. SiC功率器件市場將迎高速發(fā)展
碳化硅功率器件憑借耐高壓、耐高溫的特點(diǎn)，可有效地應(yīng)用于新能源汽車等領(lǐng)域，預(yù)計(jì)2025年碳化硅功率器件的市場規(guī)模將增長至48.32億美元，其中52%將會(huì)應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。碳化硅功率器件市場的高速增長也將推動(dòng)導(dǎo)電型碳化硅襯底的需求釋放。
光伏發(fā)電打開碳化硅襯底市場空間
采用碳化硅器件可有效提高光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換效率：碳化硅MOSFET 或碳化硅MOSFET 與碳化硅SBD 結(jié)合的功率模塊的光伏逆變器，轉(zhuǎn)換效率可從96%提升至99%以上，能量損耗降低50%以上，設(shè)備循環(huán)壽命提升50倍。
越來越多的公司投資碳化硅光伏逆變器，預(yù)計(jì)在2048 年，光伏逆變器中碳化硅功率器件占比可達(dá)85%。
3. SiC功率器件在新能源汽車系統(tǒng)不同組件中的應(yīng)用情況
正是由于SiC功率器件的諸多特性，才使其可以在混合動(dòng)力及純電動(dòng)車中大范圍的應(yīng)用。新能源汽車系統(tǒng)架構(gòu)中涉及到功率半導(dǎo)體應(yīng)用的組件包括：電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)(OBC)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(車載 DC/DC)和非車載充電樁，
電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：碳化硅功率器件主要應(yīng)用于新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電機(jī)控制器，可減小電力電子系統(tǒng)體積、提高功率密度等。
4. 企業(yè)布局：多企業(yè)布局SiC功率器件
近年來，越來越多的整車企業(yè)開始布局碳化硅功率器件，如蔚來、江淮、比亞迪、一汽集團(tuán)、吉利汽車等在內(nèi)的多家企業(yè)，加速SiC功率器件相關(guān)布局。
蔚來：計(jì)劃2022年一季度開始交付的蔚來首款轎車ET7，該車將是全球首款應(yīng)用碳化硅功率模塊的電動(dòng)車之一。在新技術(shù)的支持下，ET7的續(xù)航里程能夠超過1000公里。
江淮：2021年4月江淮汽車與博世動(dòng)力總成系統(tǒng)中國區(qū)在上海簽訂了SiC逆變器方面的戰(zhàn)略協(xié)議。
比亞迪：比亞迪擴(kuò)建模塊式生產(chǎn)線，對外招標(biāo)采購SiC分選機(jī)和SiC測試機(jī)；計(jì)劃到2023年，在旗下所有電動(dòng)車中用SiC功率半導(dǎo)體全面替代IGBT。2021年6月30日，比亞迪半導(dǎo)體上市申請獲受理，計(jì)劃投資31億元建設(shè)3個(gè)項(xiàng)目，其中包括建設(shè)SiC晶圓生產(chǎn)線。該項(xiàng)目總投資超過7.3億，年產(chǎn)能達(dá)到24萬片。
一汽：一汽集團(tuán)合資企業(yè)蘇州億馬半導(dǎo)體的碳化硅模塊項(xiàng)目正式投產(chǎn)，一期投資2億元。
吉利：2021年8月，吉利汽車宣布此阿勇羅姆SiC器件，吉利將利用羅姆的先進(jìn)SiC功率解決方案，開發(fā)高效電控系統(tǒng)和車載充電系統(tǒng)。2021年5月旗下威睿電動(dòng)與SiC功率廠商芯聚能合資成立廣東芯粵能半導(dǎo)體，布局車規(guī)級功率半導(dǎo)體，與芯聚能產(chǎn)業(yè)鏈上下形成聯(lián)動(dòng)。