千伏時代來臨,SiC功率模塊站上風口?
2025-03-20 09:25:40 來源:半導體器件應用網(wǎng) 作者:李其靖 點擊:4474
3月17日,比亞迪召開超級e平臺技術發(fā)布會。此次發(fā)布的核心亮點包括全新一代1500V碳化硅(SiC)功率模塊的量產(chǎn)應用、兆瓦閃充及3萬轉(zhuǎn)電機的推出等,推動電車邁入千伏時代。
此次發(fā)布會,比亞迪開創(chuàng)了全球新能源汽車高壓架構的新紀元:
兆瓦閃充系統(tǒng)的推出,重新定義電車的充電體驗:最大輸出電壓1000V、最大電流1000A、最大功率1000kW,充電效率突破行業(yè)極限。
兆瓦閃充 圖/比亞迪汽車
全球首款量產(chǎn)3萬轉(zhuǎn)電機發(fā)布,展現(xiàn)了其在電機技術領域的絕對領先:單模塊最大功率580kW,峰值扭矩5500Nm,最高轉(zhuǎn)速30511rpm,功率密度達16.4kW/kg。
3萬轉(zhuǎn)電機 圖/比亞迪汽車
另外,為支撐兆瓦級閃充系統(tǒng)與3萬轉(zhuǎn)電驅(qū)系統(tǒng)的高效運行,比亞迪自研1500V SiC 芯片,實現(xiàn)全球首次量產(chǎn)最高耐壓SiC芯片應用。
以上超級e平臺創(chuàng)新技術的發(fā)布,標志著比亞迪在核心三電系統(tǒng)實現(xiàn)了全面升級,成為全球首個量產(chǎn)乘用車“全域千伏高壓架構”的品牌。
SiC功率模塊:
千伏平臺的基石
1000V高壓平臺對車規(guī)級功率半導體行業(yè)帶來了深遠影響。
SiC(碳化硅)作為第三代寬禁帶半導體材料,在功率密度、熱管理、載流能力和耐用性能等方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,并且已經(jīng)在市場應用中積累了相當?shù)慕?jīng)驗。
這些優(yōu)勢正是比亞迪選擇開發(fā)SiC功率模塊用于1000V高壓平臺的主要原因。
1500V SiC 功率芯片 圖/比亞迪汽車
比亞迪此次推出的1500V SiC 功率芯片,采用雙面銀燒結工藝、高溫封裝技術、對稱晶圓布局及激光焊接工藝,結溫耐受能力達200°C,雜散電感降至5nH,峰值電流可達1000A,成為行業(yè)首次量產(chǎn)應用的、最高電壓等級的車規(guī)級碳化硅功率芯片。
布局SiC模塊:
士蘭微、斯達半導等加速行動
隨著技術迭代和成本下降,SiC功率模塊正實現(xiàn)廣闊的應用。據(jù)TrendForce集邦咨詢最新顯示,預估2028年全球SiC功率器件市場規(guī)模有望達到91.7億美元(約648億人民幣)。
面對這一龐大市場,國內(nèi)功率模塊廠商正快速卡位 :
士蘭微:其8英寸SiC功率器件芯片制造生產(chǎn)線項目(一期)工程已封頂,年產(chǎn)能將達42萬片。目前,士蘭微的1200V 車規(guī)級SiC功率模塊已實現(xiàn)交付使用。
圖/士蘭微
斯達半導:重慶車規(guī)級模塊生產(chǎn)基地項目正在推進。項目建成后年產(chǎn)能將達180萬片,其中包含車規(guī)級SiC模塊。此外,其1200V高壓平臺技術已進入批量應用階段。
三安光電:8英寸SiC功率器件合資廠已投產(chǎn),規(guī)劃年產(chǎn)能48萬片。目前產(chǎn)能500片/周。
其他廠商:如華潤微、南瑞半導體等也已推出車規(guī)級1200V SiC功率模塊。
目前,新能源汽車領域在SiC功率模塊市場中占據(jù)重要地位,1200V SiC功率模塊已得到眾多廠商的廣泛布局。
未來,隨著千伏電車平臺的普及,盡管1200V SiC功率模塊仍能適用,但在某些極端條件和高效率需求的場景下,可能需要更高耐壓等級的器件。
比亞迪認為,在輸出電壓達到1000V的平臺下,功率模塊半橋的耐壓需達到1500V。
因此,車規(guī)級SiC功率模塊的耐壓要求可能進一步提升至1500V甚至2000V以上。相關廠商提前做好技術規(guī)劃和產(chǎn)品儲備顯得尤為重要。
比亞迪超級e平臺的發(fā)布不僅是一次技術突破,更是中國在高壓電氣時代搶占先機的標志。技術迭代與應用創(chuàng)新成為推動產(chǎn)業(yè)升級的核心動力。
未來,隨著技術迭代和成本下降,SiC功率模塊有望在新能源汽車、光伏逆變器、儲能等領域?qū)崿F(xiàn)更廣泛的應用,而中國企業(yè)在全球功率半導體市場的競爭力也將進一步提升,從“跟跑”實現(xiàn)“領跑”。
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隨著數(shù)據(jù)中心耗電量急劇增加,行業(yè)更迫切地需要能夠高效轉(zhuǎn)換電力的功率半導體。
英飛凌推出市場首款2000V分立式SiC二極管,以TO-247-2封裝和.XT互聯(lián)技術提升1500V系統(tǒng)效率;圣邦微電子發(fā)布新款電池充電控制器,具備功率監(jiān)控和SMBus功能;先楫半導體則帶來600MHz RISC-V雙核MCU HPM6P81,擁有32路高分辨率PWM和4×16位ADC。
英飛凌發(fā)布新一代EiceDRIVER? 1ED21x7x 650V、+/-4A柵極驅(qū)動器IC;PI推出集成離線式開關IC TinySwitch?-5;安森美推出基于1200V SiC MOSFET的SPM 31 IPM系列。
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車規(guī)級SiC模塊產(chǎn)能再擴充,在全球半導體巨頭紛紛布局SiC賽道的背景下,利普思憑啥敢競爭?
全球第三代半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,成為半導體技術研究的前沿和產(chǎn)業(yè)競爭的焦點。在新能源汽車等應用市場快速發(fā)展的推動下,國內(nèi)外廠商正在積極布局碳化硅業(yè)務,發(fā)展前景究竟如何?
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