近日,比亚迪及长安汽车在车规SiC MOSFET主驱芯片的研制上均宣布了新进展——
比亚迪:开始瞄准高耐压领域,宣布将开发1200V 沟槽SiC MOSFET;
长安汽车:SiC功率芯片进入了流片下线新阶段,加速产业化落地。
比亚迪、长安汽车加速布局车规SiC MOSFET
比亚迪:将研发1200V 沟槽SiC MOSFET
据“浙江在线”2月27日消息,宁波比亚迪半导体有限公司将通过“保税研发”模式开展1200V沟槽栅SiC MOSFET晶圆产品的研发设计、技术开发,其研发周期内涉及的多批次进口原材料均可享受保税政策。比亚迪半导体技术开发部该项目相关负责人表示,在“保税研发”模式下,进口研发所需的原材料、设备均可以保税进口,从而在研发环节省下大量的时间成本和资金成本,便于公司快速推进研发进程。研发成品检测合格后便可开始批量生产。
据“行家说三代半”此前报道,比亚迪还在宁波建有一条晶圆制造产线,计划投资7.3亿元,建成后月产2万片碳化硅晶圆,项目建设期5年;而该研发项目达产后,预计年需求晶圆将突破10000片,有望填补国内相关技术空白。沟槽栅结构通过消除JFET效应可显著降低导通电阻,尤其在1200V及以上高耐压场景中能提升系统效率3%-5%,这对800V高压平台车型的续航与快充性能至关重要。比亚迪此举或将强化其高端品牌(如仰望、腾势)的电驱系统竞争力,突破国际厂商技术垄断。
长安汽车:SiC功率芯片流片下线
3月4日,据“重庆青山”官微消息,他们与重庆大学联合研发的SiC功率芯片首轮流片成功下线。
该项目于2023年4月启动,此次流片下线的SiC功率芯片在耐压和阈值电压等关键参数上均表现出优秀的性能。器件耐压性能突出,击穿电压最高可达1700V以上;阈值电压一致性表现优异,通过率达到98%,实测值分布集中,具有较强的抗干扰能力,在大批量使用时更易于配对,从而节约成本。
“行家说三代半”了解到,青山公司是长安汽车的子公司,长安汽车是国内较为重视碳化硅产业链布局的车企之一,通过子公司青山工业以及与斯达半导体深度合作,推进SiC电驱及芯片国产化。
车企纷纷自研SiC芯片,平面栅&沟槽栅的技术博弈
除比亚迪、长安汽车外,国内外多家车企/tier 1也正在加速碳化硅芯片的自主研发与生产,试图在下一代电驱技术中占据主动权:
吉利:与芯聚能半导体等合资成立芯粤能,专注于车规级SiC芯片制造;2023年6月,芯粤能宣布量产1200V车规级SiC芯片,并交付多家主机厂验证。
丰田:通过旗下电装(Denso)及合资企业加速SiC全产业链布局,电装在日本建设8英寸SiC晶圆产线,预计2025年商业化。
博世:收购TSI改造加州罗斯维尔8英寸硅晶圆厂,计划2026年量产SiC芯片。
华为:通过投资与自研双路径布局SiC技术,智界S7车型已搭载800V高压SiC电机。
实际上,平面栅和沟槽栅的竞争本质是性能、成本与可靠性的平衡。SiC企业及车企的考量主要基于以下维度:
当前,平面栅仍是规模化装车的主流选择。意法半导体、安森美、Wolfspeed等国际厂商占据主导地位,其成熟工艺适配特斯拉、通用等大规模量产需求;芯联集成、士兰微等本土厂商则通过成本优势切入理想、小鹏等供应链。
沟槽栅技术方面,罗姆、英飞凌及博世等巨头凭借专利优势配套小米、现代等车型。例如,英飞凌为小米SU7定制开发沟槽栅SiC模块。但总体来说,沟槽技术应用仍处于产业化初期,全球车规SiC MOSFET中沟槽栅占比仍较低。
但是2024年以来,业界对沟槽 SiC MOSFET 的开发热情明显更为高涨,据行家说《2024碳化硅(SiC)产业调研白皮书》不完全统计,2023-2024 年 7 月,合计公布82个沟槽栅专利,其中2024年 1-7 月合计40 个,接近 2023 年全年的专利数量。