國內碳化硅產業(yè)鏈后勁十足,正成為電動汽車的新寵
2018-12-07 18:14:59 來源:嗶哥嗶特商務網 作者:陳鈺晶 點擊:1952
有報告指出,全球二氧化碳中的20%來自于燃油汽車,目前,我國二氧化碳排放量已排全球第二,節(jié)能減排已成為汽車業(yè)內的重大課題,因此,發(fā)展電動汽車勢在必行。
其中,電力驅動系統(tǒng)是影響汽車動力性能、可靠性、成本的關鍵所在,而電力驅動系統(tǒng)的主要部件由Si(硅)組成。
然而,傳統(tǒng)的硅已達材料極點。如在電壓阻斷能力、正向導通壓降、器件開關速度等方面表現(xiàn)出其局限性。
目前,新一代功率器件碳化硅(SiC)成為廠商們的新寵。希望通過碳化硅功率器件實現(xiàn)大幅度電動汽車逆變器和DC-DC轉換器等驅動系統(tǒng)的小型輕量化。如果利用碳化硅功率元件,體積可以縮小到原來的3/2至3/1。
另一方面,碳化硅可以改善電池性能,增加充放電循環(huán)次數。碳化硅的使用可提高充電鋰離子電池3倍以上的電容量,碳化硅延長了電動汽車的續(xù)航時間。
碳化硅為汽車行業(yè)帶來了新的可能性,為滿足汽車廠商生產需求,多家企業(yè)已經開始了相應的產品開發(fā)。
不久前,日本電裝公司與豐田汽車共同推出功率密度高達60kW/L的逆變器;羅姆公司采用碳化硅功率器件使驅動系統(tǒng)和馬達實現(xiàn)了一體化;三菱電機開發(fā)的新型EV用馬達里的逆變器,其晶體管和二極管全部使用碳化硅…….
今年,在半導體產業(yè)里,碳化硅更為熾手。英飛凌剛用1.39元收購初創(chuàng)企業(yè)Siltectra,進一步進軍碳化硅市場,另外,X-Fab、三菱、意法半導體等企業(yè)也宣布將開發(fā)更多的碳化硅功率器件,海外重要玩家紛紛備戰(zhàn)。
國內的碳化硅產業(yè)情況如何呢?
國內從2014年碳化硅二極管就已經實現(xiàn)了量產,但事實上,還沒有形成完整的產業(yè),與外國產業(yè)規(guī)模差距大,國內市場上大部分碳化硅功率器件依賴進口,形成國際大廠壟斷局面。
在碳化硅材料方面,國內僅有少數幾家從事碳化硅襯底材料和外延材料的研發(fā)工作。而在碳化硅功率器件方面,雖然清華大學、中國科學院等都有此類器件的課題研究,但主要是理論研究及實驗室的研究成果。
不過,國內產業(yè)正在努力趕超外國碳化硅產業(yè)。在產業(yè)鏈方面包括單晶襯底、外延片、器件設計、器件制造等環(huán)節(jié)近期也取得了新的進展。
單晶襯底方面,中科鋼研打造全國最大的碳化硅晶體襯底片生產基地,我國將有望擺脫碳化硅半導體襯底片依賴進口的尷尬局面。
外延片方面,瀚天天成將在明年上半年逐步釋放新產能,實現(xiàn)每年30萬片的產能目標。
器件方面,泰科天潤已建成國內第一條碳化硅器件生產線。近日,基本半導體自主研發(fā)的650 -1700V 3D SiC™系列 SiC JBS已火熱上市。6英寸碳化硅器件生產線在北京世紀金光半導體有限公司成功通線,這是國內首次實現(xiàn)碳化硅全產業(yè)鏈貫通,實現(xiàn)了產業(yè)鏈源頭的自主性。
總的來說,國內碳化硅產業(yè)鏈正在快馬加鞭,加上國家對半導體產業(yè)的大力扶持與新能源汽車需求的增長,相信在不久的將來,我國定會迎來碳化硅元件的“春天”。
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