上车即爆发,车用碳化硅器件市场规模年内或超10亿美元


来源:中国电子报

[导读]  预估2022年车用碳化硅功率器件的市场规模将达到10.7亿美元,2026年攀升至39.4亿美元。

中国粉体网讯  为进一步提升电动汽车动力性能,越来越多车企开始在电驱系统中导入碳化硅(SiC)技术,预估2022年车用碳化硅功率器件的市场规模将达到10.7亿美元,2026年攀升至39.4亿美元。与此同时,碳化硅产业仍面临衬底生长速度缓慢、良率低、制备条件严苛等问题,或将成为市场爆发的瓶颈。


高压快充加速碳化硅上车


新能源电动车是碳化硅应用中最主要的市场,也是该产业近年来最大的增长引擎。自从特斯拉率先在Model3中集成全碳化硅模块后,海外车企大众、丰田、福特等,国内车企比亚迪、蔚来等陆续宣布将采用碳化硅方案,比亚迪、现代等甚至启动芯片自研计划,开始从碳化硅产业链角度着手布局。


集邦咨询指出,随着越来越多的车企开始在电驱系统中导入碳化硅技术,预估2022年车用碳化硅功率器件市场规模将达到10.7亿美元,至2026年将攀升至39.4亿美元。YoleDéveloppement数据,受汽车市场以及工业、能源和其他交通运输市场的推动,2021年至2027年碳化硅器件市场正以34%的年复合增长率增长。


之所以有越来越多的车企在自家车型中采用碳化硅器件,以致于未来数年中车用碳化硅器件有望出现爆发式增长,一个重要因素是,业界看好800V高压驱动平台在新能源汽车应用中所展现出的良好用户体验。安森美在其发布的技术资料中指出,碳化硅器件所具有的独特优势将改变电动车的未来,如在关键的主驱逆变器中采用碳化硅可满足更高功率和更低的能效、更远续航、更小损耗和更低的重量,以及向800V迁移的趋势中更能发挥它的优势。


长期以来,续航里程和充电速度是困扰新能源汽车市场发展的两个短板。400V电池是当前主流,如果采用800V高压驱动平台,将使新能源汽车的充电性能大幅提升,提高电池充电速度。同时,采用800V后还可以降低损耗、减轻车体重量,提高整车运行效率,在同等电量情况下延长续驶里程。资料显示,小鹏G9采用800V高压SiC平台,相比400V平台续航提升了5%,可实现超充5分钟,续航超过200km的能力。


而采用800V平台,高压快充涉及车内电源到车外充电整个强电链路。原本的硅基IGBT芯片达到材料极限,具备耐高压、耐高温、高频等优势的SiC器件,无疑成为最佳的替代方案。


产业链快速走向成熟


随着碳化硅市场的扩大,相关产业链正在迅速走向成熟。日前,全球最大的碳化硅供应商Wolfspeed宣布将在纽约州北部新建8英寸晶圆厂。罗姆计划在日本建设新厂,希望在未来五年内将产能提高5倍。东芝计划到2024年将碳化硅产量提高3倍。从国内市场来看,碳化硅衬底供应商天岳先进近日表示,公司拟投资25亿元建立子公司上海天岳,用于扩产6英寸导电型碳化硅衬底材料,项目计划于2026年达产,达产后将新增导电型碳化硅衬底年产能30万片。同时,该公司的导电型衬底获得IATF16949车规体系认证。露笑科技也在近日披露,公司已经到位280台长晶炉,预计年底可实现5000片/月的产能。


事实上,近年来碳化硅功率器件一直是市场上的一大热点,但也面临碳化硅衬底制备条件严苛、生长速度缓慢、良率低等瓶颈。对此,北京三安光电公司总经理陈昭亮指出,由于碳化硅衬底生产效率低,成本比硅晶片高出许多,再加上后期的外延、芯片制造及器件封装等低成品率,导致碳化硅器件价格居高不下。基本半导体总经理和巍巍表示,因为SiC衬底生产比较困难,包括碳粉硅粉合成、晶体生长、晶锭加工等好多细的步骤。核心的参数涉及直径、杂质、均匀性、弯曲翘曲以及光滑度等参数。碳化硅目前发展的痛点主要在于规模迅速扩大。未来两三年要增长到约六七十亿美元的规模,这个过程对产业界来说压力巨大。因为每个环节扩产都不是一时就能扩出来的,需要很多的人才和资金的投入。


不过,随着下游市场的繁荣发展,对于整个产业链的拉动作用也在增加。近日,应用材料表示,公司已推出多款专用碳化硅设备,其针对碳化硅特殊物理化学特性设计的CMP设备据称可明显降低碳化硅晶圆表面缺陷。盛美半导体宣布,推出新型化学机械研磨后(Post-CMP)清洗设备。这是该公司第一款Post-CMP清洗设备,可用于制造高质量衬底化学机械研磨(CMP)工艺之后的清洗,其中6英寸和8英寸的配置适用于碳化硅衬底制造。


与传统硅晶圆产线相比,碳化硅制造工艺带来了对设备的不同需求。意法半导体车用功率器件项目主管Giuseppe Arena表示,由于宽带隙材料特有的物理化学特性,碳化硅制造工艺在外延生长、离子注入、高温退火等环节与传统硅基功率器件有较大不同,需要专门的腔室等模块设计以控制缺陷、提高产率,在刻蚀、减薄等环节也需要特殊工具处理。


在越来越多市场需求的推动下,更多面向碳化硅的专用设备被开发出来,这对于改善碳化硅器件良率,降低制造成本,有着重要的促进作用。而随着这些限制碳化硅产业发展的瓶颈被消除,碳化硅器件市场的爆发点也在逐步临近。


(中国粉体网编辑整理/山川)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除


推荐0
相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

粉体大数据研究
  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻