功率半導體龍頭再度落子碳化硅 高電壓需求持續(xù)激發(fā)市場潛力

12月17日下午，華潤微發(fā)布自主研發(fā)量產(chǎn)的1200V SiC MOSFET產(chǎn)品，主要應用于新能源汽車OBC、充電樁、工業(yè)電源、光伏逆變、風力發(fā)電等領域。

該款產(chǎn)品具有柵氧可靠性好、高電流密度、高開關速度、工業(yè)級可靠性、Ron隨溫度變化小等優(yōu)勢。

事實上，華潤微在碳化硅領域布局已久。2020年，華潤微正式向市場投放了第一代1200V和650V工業(yè)級碳化硅肖特基二極管功率器件產(chǎn)品系列。同年，公司6英寸商用碳化硅晶圓生產(chǎn)線正式量產(chǎn)，這也是國內(nèi)首條實現(xiàn)商用量產(chǎn)的6英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)線。

今年11月19日，華潤微在投資者互動平臺表示，公司SiC二極管產(chǎn)品已量產(chǎn)并產(chǎn)生銷售收入。同時，其透露公司6吋sic晶圓生產(chǎn)線主要為自用，產(chǎn)能約為1,000片/月。

近年來，受益于新能源汽車、5G通信、光伏等行業(yè)的快速發(fā)展，碳化硅需求增速可觀。

IHS報告顯示，2027年碳化硅功率器件的市場規(guī)模有望突破100億美元，其中新能源車銷量持續(xù)超預期使得SiC MOSFET有望成為最暢銷的功率器件，并保持較快增速。

研調(diào)機構DIGITIMES Research預估，2025年碳化硅在電動車應用的市場規(guī)模可至6.5億美元，2021-2025年，年增率介于25%至30%。

本次華潤微發(fā)布的SiC MOS新品，即可應用于新能源汽車OBC及充電樁。

高電壓需求釋放碳化硅潛力

目前車企普遍應用的是400V高壓平臺，250A電流可以達到100kW的充電功率，電池30%-80%SOC約30分鐘，與傳統(tǒng)汽油車加油體驗還存在著較大的差距。為了進一步向傳統(tǒng)車加油時間看齊，業(yè)內(nèi)寄望于把電壓平臺提升到800V甚至更高水平，達到300-500kW的充 電功率。

同等功率下，當電壓從400V提升到800V后，工作電流將降低一半，進而線束體積、功率損耗均有下降。

保時捷Taycan是首款800V高壓平臺的量產(chǎn)車型，已將最大充電功率提升至350KW，可以在大約23分鐘內(nèi)，把動力電池從5%充至80%，相當于300公里的續(xù)航能力。

國內(nèi)車企目前紛紛跟進800V高壓平臺架構，有望在2022年陸續(xù)實現(xiàn)量產(chǎn)。目前小鵬汽車、廣汽埃安、比亞迪e平臺、吉利極氪、理想汽車、北汽極狐等車企已經(jīng)布局了 800V快充技術。

值得注意的是，電壓平臺的升高，意味著核心三電系統(tǒng)以及空調(diào)壓縮機、DCDC（直流變壓器）、OBC（車載充電機）等部件都要能在800V甚至1000V的電壓下正常工作。

而隨著耐壓能力更高、導熱性更好的碳化硅材料在技術上逐漸成熟，碳化硅MOSFET功率半導體器件開始在高電壓平臺上嶄露頭角，不僅在耐壓和損耗水平上都能滿足800V電壓平臺的需求，還具備進一步拓展至1200V電壓平臺的潛力。

中信證券在研報中表示，SiC基功率半導體由于耐壓高、損耗低、開關頻率高等優(yōu)異性能，將全面替代Si基功率半導體。據(jù)了解，目前車企打造800V高壓平臺的出路，都是在IGBT上做文章，用碳化硅（SiC）器件替代目前的硅基IGBT。

作為國內(nèi)領先的Si基功率器件供應商，華潤微擁有豐富的Si基功率器件經(jīng)驗，其MOSFET、IGBT等產(chǎn)品大規(guī)模設計、量產(chǎn)及應用，為其在SiC賽道搶占身位奠定了基礎。