中国粉体网讯 近日，据天眼查显示，深圳市重投天科半导体有限公司发生工商变更，新增宁德时代等多名股东，同时公司注册资本由1.6亿元人民币增加至22亿元人民币。其中，宁德时代持股6.818182%，出资额为1.5亿元。
据了解，重投天科半导体成立于2020年12月，是一家专业从事第三代半导体碳化硅（SiC）晶片研发、生产和销售的高新技术企业。值得注意的是，重投天科半导体公司是由深圳市重大产业投资集团有限公司、北京天科合达半导体股份有限公司、深圳市和合创芯微半导体合伙企业（有限合伙）以及产业资本出资构成的项目实施主体。
电池龙头盯上碳化硅赛道，是一时兴起，还是筹谋已久？
投资动作频频，“宁王”青睐第三代半导体
宁德时代已经在半导体尤其是在第三代半导体领域布局颇深。在半导体领域，宁德时代投资了芯迈、天科合达、上海瀚薪、天岳先进，在芯片领域投资了寒武纪、杰华特微电子等。
2020年10月，宁德时代携手湖北小米长江产业基金合伙企业（有限合伙）等8家企业入股杭州芯迈半导体技术有限公司。资料显示，芯迈半导体成立于2019年9月，公司经营范围包括系统集成、集成电路及模块、电子产品的技术开发、技术服务、成果转让；集成电路芯片的生产（限分支机构经营）、测试、安装；电子产品、集成电路芯片的销售等。其中，宁德时代新能源科技股份有限公司和湖北小米长江产业基金合伙企业（有限合伙）分别持股2.7027%。
2021年9月，宁德时代战略投资了天科合达，天科合达是国内最早实现SiC衬底产业化的企业之一，核心产品是SiC衬底（导电型和半绝缘型）。
图片来源：天岳先进
今年1月12日，山东天岳先进科技股份有限公司在上交所科创板上市。在天岳先进公布的战略投资者缴款认购的名单中，宁德时代旗下问鼎投资现身投资榜。天岳先进是我国第三代半导体材料碳化硅的龙头企业，目前能够供应2英寸~6英寸的单晶衬底，在国内半绝缘型SiC衬底领域稳坐第一把交椅。在国际上地位也不容小觑，据相关统计，2019/2020年，天岳先进已跻身半绝缘型SiC衬底市场世界前三。
新能源时代，碳化硅乘风而起
全球新能源汽车销量快速增长，渗透率不断提升
随着全球环保政策日益趋严、能源结构改善要求日益迫切，各国纷纷制定新能源汽车的发展规划，以纯电、油电混合为主要动力形式的新能源汽车进入快速发展期，汽车电动化为大势所趋。
2025年我国新能源汽车销量有望达600万辆
数据来源：中汽协、开源证券研究所
根据中国汽车工程学会编制的《节能与新能源技术路线图2.0》，到2025年我国新能源汽车在新车销量中渗透率将达到20％。根据中汽协预测，2025年我国汽车销量有望达3000万辆，以20％的渗透率计算，届时我国新能源汽车销量有望达600万辆。而到2035年，新能源汽车更将成为主流，占总销量50％。
2025年全球新能源乘用车销量有望达1200万辆
数据来源：EVSales、开源证券研究所
据EV Sales数据，2020年全球新能源乘用车销量达312.48万辆，即使在全球汽车市场萎缩的情况下，新能源乘用车仍保持了41.40％的高速增长。据EVTank预测，至2025年，全球新能源汽车销量有望达到1200万辆。
新能源车用半导体价值量提升，碳化硅最受期待
一直以来，硅是制造半导体芯片最常用的材料，目前90%以上的半导体产品是以硅为衬底制成的。究其原因，是硅的储备量大，成本比较低，并且制备比较简单。然而，硅在光电子领域和高频高功率器件方面的应用却受阻，且硅在高频下的工作性能较差，不适用于高压应用场景。这些限制让硅基功率器件已经渐渐难以满足新能源车及高铁等新兴应用对器件高功率及高频性能的需求。
在这个背景下，碳化硅走到了聚光灯下。相比于第一代和第二代半导体材料，SiC具有一系列优良的物理化学特性，除了禁带宽度，还具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度和高迁移率等特点。SiC的临界击穿电场是Si的10倍，GaAs的5倍，这提高了SiC基器件的耐压容量、工作频率和电流密度，降低了器件的导通损耗。加上比Cu还高的热导率，器件使用时无需额外散热装置，减小了整机体积。此外，SiC器件具有极低的导通损耗，而且在超高频率时，可以维持很好的电气性能。例如从基于Si器件的三电平方案改为基于SiC的两电平方案，效率可以从96%提高到97.6%，功耗降低可达40%。因此SiC器件在低功耗、小型化和高频的应用场景中具有极大的优势。
和传统的硅相比，碳化硅的使用极限性能优于硅，可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求，当前碳化硅已应用于射频器件及功率器件。
碳化硅材料能够把器件体积做的越来越小，性能越来越好，所以近年来电动汽车厂商都对它青睐有加。根据ROHM的数据，一款5KW的LLCDC/DC转换器，电源控制板由碳化硅替代硅基器件后，重量从7kg减少到0.9kg，体积从8755cc降低到1350cc。碳化硅器件尺寸仅为同规格硅器件的1/10，碳化硅MOSFET系统能量损失小于硅基IGBT的1/4，这些优势也能够为终端产品带来显著的性能提升。
根据CREE的数据，相同的电池下搭载了碳化硅MOSFET的电动车比使用硅基IGBT的电动车续航里程增加了5%~10%。
SiC“上车”，到底用在电动汽车哪些地方？
SiC器件具备的卓越性能，使其成为HEV电力驱动装置中的理想器件，可以显著减小电力电子驱动系统的体积、重量和成本，提高电机驱动的功率密度，从而增加电动车的行驶里程。此外，电动汽车有各种电能变换的需求，采用碳化硅器件能够大幅度缩小装备的体积，并显著降低损耗。因此，不管是应用在电动汽车充电桩、电控模块还是车载充电模块上，碳化硅技术都能带来较大的优势。
（1）SiC 器件在 EV/HEV 上的应用主要包括电机驱动系统逆变器、电源转换系统（车载DC/DC）、电动汽车车载充电系统（OBC）及非车载充电桩等方面。
电驱动系统作为新能源汽车的“心脏”，直接影响到整车的能源效率、续航里程等。对新能源汽车整车使用性能具有较大影响。
尽管碳化硅器件成本较高，但它推进了电池成本的下降和续航里程的提升，降低了单车成本，无疑是新能源汽车最佳选择。其中，SiC SBD、SiC MOSFET 器件主要应用于OBC 与DC/DC，SiC MOSFET主要用于电驱动。
（2）对于电动汽车充电桩，在众多的充电桩解决方案中，现在消费者最感兴趣的是直流快充模式。但是直流快充模式的充电桩需要非常大的充电功率以及非常高的充电效率，这些都需要通过高电压来实现。在电动汽车充电桩的应用里，碳化硅无论是在Boost，还是输出的二极管，目前有很多使用主开关的碳化硅MOSFET电动汽车充电桩方案，其应用前景非常广阔。
结语
碳化硅材料性能上限高，与新能源车高度适配。而新能源汽车市场日益火爆，需求释放推动碳化硅市场快速增长。需要指出的是，碳化硅要想顺利“上车”，上车验证是其一大关卡。若能尽早实现产品上下游合作，将能够帮助碳化硅供应企业少走很多弯路。包括意法半导体、英飞凌、罗姆在内的国际车规级功率半导体企业，均与国内外车企建立有良好的伙伴关系。
此次三方合作意味着重投天科一方面可以背靠深圳国资资金周转更为灵活，缩短研发和生产周期，另一方面借助宁德时代在新能源方向的布局，打开电动汽车应用市场，并发挥产业链协同效应，共同推动SiC向更多应用领域渗透。
参考来源：
[1]天岳先进：国产碳化硅第一股诞生，最高市值超400亿！. 化合物半导体市场
[2]碳化硅再起飞，迎来“上车”好时机.半导体产业纵横
[3]出资1.5亿元，宁德时代投资碳化硅芯片研发商重投天科.芯TIP
[4]SiC“上车”，到底用在电动汽车哪些地方？. 芯TIP
[5]冷观碳化硅“上车”热潮. 中国电子报
（中国粉体网编辑整理/山川）
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