产品市场总监李和明:国产碳化硅器件在新能源市场的应用与展望
2023新能源功率半导体产业链创新峰会于12月21-22日在上海成功举行。作为中国领先的第三代半导体供应商,飞锃半导体受邀参会,产品市场总监李和明向与会者分享了《国产碳化硅器件在新能源市场的应用与展望》的演讲。
在演讲中,李和明先生首先介绍了碳化硅产业迎来爆发期,截止2022年的数据显示,全球碳化硅市场规模约17亿美元,预计到2028年将达到90亿美元,碳化硅市场规模的增长主要受益于新能源汽车的蓬勃发展,尤其令人振奋的是,新能源在整个市场中占据了高达80%的份额。在当前大环境不明朗的情况下,国产碳化硅的市场前景非常光明。
中国新能源汽车产业快速增长,相较于2021年,新能源汽车数量从355万辆增长至688万辆,增长比例达到了93.4%。预计到2023年,新能源汽车数量将继续保持良好势头增长,预计达到800~1000万辆。尤其值得注意的是,随着新能源汽车从400V向800V电压架构的转变,大功率快充已成为业内共识。国内大部分主机厂都已经推出或规划了碳化硅车型,这将进一步扩大碳化硅器件在新能源汽车领域的应用规模。
碳化硅功率器件在新能源汽车的电力电子驱动系统中发挥着核心作用。相较于传统的硅基功率半导体器件,碳化硅功率器件在耐压等级、开关损耗和耐高温性能方面具有显著优势。因此,采用碳化硅功率器件有助于实现新能源汽车电力电子驱动系统的轻量化和高效化,进一步推动汽车电动化的发展。
为满足市场需求,飞锃半导体已成功推出多款车规级碳化硅产品,涵盖市场主流规格,如1200V 35/70/160mohm和650V 30/45/60mohm,以满足不同电压应用的需求。这些产品涵盖市场主流规格,如1200V 35/70/160mohm和650V 30/45/60mohm,以满足不同电压应用的需求。飞锃半导体车规级碳化硅产品符合车规AEC-Q101可靠性验证,并通过HV-H3TRB测试。
在产品结构上,飞锃半导体第二代车规级SiC MOSFET延续了上一代产品的优越性能,通过工艺优化,降低了单位晶圆面积内的导通电阻,开关性能也进一步得到了优化。另外,还采用了开尔文Source封装,避免了驱动回路和功率回路共用源极线路,器件的开关速度、抗干扰能力均得到了明显提升,为提高开关频率、提升系统效率功率密度提供了更多的可能性。
碳化硅器件在新能源市场的规模不断扩大,尤其在光伏产业中的应用更是备受关注。根据不同功率的需求,碳化硅器件可以应用于互用场景、商业场景、电站等不同的场景。对于整个光伏储能系统而言,功率在10kW以下的情况更适合采用硅基方案,用于小工业等互补场景。然而,从10kW到300kW,甚至是300kW以上的功率需求中,由于一些催化因素的作用,碳化硅器件的应用场景越来越多。首先,由于功率密度的提升,对功率器件性能的要求也越来越高,这就给碳化硅器件提供了取代IGBT的机会。其次,储能系统需要双向功率变换,对器件的开关性能,尤其是二极管的恢复性能有更高的要求。在这样的趋势下,碳化硅的机会得到了进一步增加。
飞锃半导体今年也推出了第三代碳化硅MOSFET,如1200V 14/18/30/40/80mΩ、750V 11mΩ。在产品结构上,第三代碳化硅MOSFET与上一代相比经过了进一步的技术及工艺改进,产品具备了更好的参数一致性,更低的开关损耗、以及更出色的导通特性,以满足高可靠性和高性能的应用需求,广泛应用于充电桩、光伏&储能、车载OBC/DCDC/主驱等领域。
国产碳化硅器件的不断升级,不仅推动了碳化硅器件在新能源领域的发展,也提升了我国在该领域的技术实力和市场竞争力。通过国产碳化硅器件的广泛应用,飞锃半导体将继续不断创新研发,可以更好地满足市场需求,降低能量损耗,提高系统效率,推动新能源产业的可持续发展。
免责声明:本公众号文章仅供一般参考之用,不应作为任何商业和投资决策的依据。在任何情况下,飞锃半导体(上海)有限公司及公司人员均不就本公众号文章中援引的数据和信息的准确性和完整性作出任何保证。如果本公众号文章中的任何信息变得过时或不准确,飞锃半导体(上海)有限公司及公司人员没有义务更新、修改或修正本公众号文章中的信息或以其他方式通知读者。飞锃半导体(上海)有限公司及公司人员不对本公众号文章中的任何内容向任何第三方承担任何责任。