中国粉体网讯 近日，欣锐科技与安森美半导体共同打造的联合实验室已正式投入使用。
欣锐科技提到，与安森美成立联合实验室的目的是通过对核心功率器件，特别是SiC的应用技术进行先期研究，为新能源汽车车载电源提供支持与保障。与此同时，双方还可通过联合实验室建立有效的合作平台，整合双方优势资源，积极推动安森美产品在新能源领域的应用。
很显然，欣锐科技与安森美建设联合实验室的一个最重要的目的是要在SiC方面积累技术，使公司在即将到来的SiC引领的行业变革中立于不败之地。
SiC在车载电源领域应用前景广阔
SiC是由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料，其禁带宽度是传统的硅材料(Si)的3倍，导热率是传统的硅材料(Si)的4-5倍，击穿电压是传统硅材料(Si)的8-10倍，电子饱和漂移速率是传统的硅材料(Si)的2-3倍。由于性能优异，SiC被认为是制作高温、高频、大功率、高压器件的理想材料之一。
碳化硅器件按照电阻性能不同分为导电型碳化硅功率器件和半绝缘型碳化硅基射频器件。其中导电型碳化硅功率器件主要用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、数据中心、充电等领域，而新能源汽车又是碳化硅功率器件的最大应用市场，占整个碳化硅功率器件市场的绝大部分。
实际上，碳化硅器件在新能源汽车领域对传统Si-IGBT的替代正在加速。自2018年特斯拉在Model3中首次将IGBT模块换成了SiC模块后，就有越来越多的新能源厂商开始在电驱中使用SiC器件，目前包括比亚迪汉EV、比亚迪新款唐EV、蔚来ES7、蔚来ET7、蔚来ET5、小鹏G9、保时捷Tayan、现代ioniq5等众多车型已经在电驱中采用了碳化硅功率器件，全球新能源汽车头部厂商开始逐渐采用碳化硅功率器件。
更深层次看，SiC在电动汽车领域的主要应用范围包括主驱逆变器、车载充电系统(OBC)、电源转换系统(车载DC/DC)等车载电源领域，且有着传统Si-IGBT不可比拟的优势。
如SiC MOSFET在电动汽车主驱逆变器中相比Si-IGBT优势明显。首先，SiC MOSFET相比Si-IGBT具有更高的功率转换效率，根据Wolfspeed数据，采用SiC MOSFET的电动汽车续航距离相比Si-IGBT可延长5-10%，在同样续航里程的情况下可削减电池容量，降低电池成本；其次，SiC MOSFET的高频特性可使得逆变器线圈、电容小型化，电驱尺寸得以大幅减少，可听噪声的降低可以减少电机铁损；此外，SiC MOSFET可承受更高电压，在电机功率相同的情况下可以通过提升电压来降低电流强度，使得束线轻量化，节省安装空间。
又如在车载充电系统(OBC)领域，使用碳化硅功率器件不仅能达到更高的峰值效率(提升2%左右)和更大的功率密度(提升50%左右)，还能节省磁感器件和驱动器件成本，从而降低系统成本。
全球领先的汽车技术开发商和制造商纬湃科技指出，搭载碳化硅半导体的高效功率电子可缩短新能源汽车的充电时间和延长续航里程，特别是在800V等高电压水平下，SiC逆变器比硅逆变器效率更高。由于800V是快速方便的高压充电的先决条件，SiC器件正处于全球繁荣的开端。
正因在新能源汽车车载电源等领域应用前景广阔，碳化硅功率器件市场被业内看好。Yole预计，2027年全球导电型碳化硅功率器件市场规模将由2021年的10.90亿美元增至62.97亿美元，年复合增长率达到34%，其中汽车应用主导SiC市场将占整个功率器件市场的75%以上。
强强联合抢占SIC应用“制高点”
安森美作为全球知名半导体公司，经过多年的投入，已成为全球SiC芯片领域的领头羊之一。据悉，安森美目前在南韩富川(Bucheon)设有大型SiC芯片工厂，正考虑在美国、捷克或韩国进行产能扩张，投资20亿美元提高碳化硅(SiC)芯片的产量。该公司计划，到2027年占据SiC汽车芯片市场40%的份额。
欣锐科技作为行业领先的车载电源供应商，核心产品包括车载充电机OBC、车载DC/DC变换器等，与安森美的SiC芯片的应用场景有着极高的契合度，双方强强联合有助加速SiC功率器件在新能源汽车领域的渗透率，迅速抢占行业发展“制高点”，符合双方共同利益。
实际上，欣锐科技早在2013年就开始布局碳化硅，是世界上最早实现碳化硅并批量交付的企业之一。据公开信息，公司向市场推出的双向充电技术、燃料电池专用产品相关技术等均已率先应用第三代半导体碳化硅技术并实现量产。此外，公司还凭借在大功率电力电子产品开发上所取得的技术领先成果和行业经验积累，以及多年全碳化硅的产品应用经验，发力高端装备制造，将覆盖轨道交通、新能源产业、工程装备等领域。
除欣锐科技外，还有汇川技术、德赛西威等多家新能源汽车产业链公司与安森美建立了联合实验室。截至2022年底，安森美在中国共有10家联合实验室，其中超过6家在汽车生态系统。与安森美联合实验室的建立对国内新能源汽车产业链的技术发展起到了明显推动作用。
欣锐科技也希望与安森美联合实验室能显著提升公司的产品设计和研发能力。欣锐科技表示，与安森美联合实验室完全建成后，将具备对功率器件进行热仿真、损耗计算、温升测试以及各种极限应力参数测试和失效分析等能力，可以为更高频率、更高功率密度，更可靠的产品设计提供助力，进一步提升公司车载电源产品的市场竞争力。
此外，欣锐科技和安森美还将携手打造更高品质的产品，为行业客户提供更具竞争力与创新力的解决方案。
（中国粉体网编辑整理/空青）
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