導(dǎo)讀

電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)車(chē)用功率器件需求不斷增長(zhǎng)，功率器件生產(chǎn)企業(yè)紛紛擴(kuò)產(chǎn)。SiC功率器件已經(jīng)在汽車(chē)中獲得應(yīng)用，GaN功率器件的可靠性也已達(dá)到車(chē)規(guī)要求，未來(lái)應(yīng)用可期。

據(jù)國(guó)際能源署(IEA)預(yù)測(cè)，到2030年，在全球銷(xiāo)售的純電動(dòng)汽車(chē)臺(tái)數(shù)將達(dá)到2017年的15倍，增至2150萬(wàn)輛。隨著純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的成倍增加，車(chē)用功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)規(guī)模也將快速擴(kuò)大。以SiC和GaN為代表的第三代半導(dǎo)體功率器件具有高效節(jié)能、小型化等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

應(yīng)迅速擴(kuò)大的市場(chǎng)需求，國(guó)際功率器件廠商紛紛發(fā)力汽車(chē)市場(chǎng)。

2018年3月，世界最大的功率器件生產(chǎn)企業(yè)德國(guó)英飛凌與上海汽車(chē)宣布成立合資企業(yè)，為中國(guó)市場(chǎng)生產(chǎn)汽車(chē)級(jí)框架式IGBT模塊。排名第2的美國(guó)安森美半導(dǎo)體公司也將以車(chē)載半導(dǎo)體為中心，擴(kuò)充功率半導(dǎo)體產(chǎn)品。此外，日本功率器件生產(chǎn)企業(yè)也紛紛投資純電動(dòng)汽車(chē)用功率半導(dǎo)體。東芝宣布2018-2020年將投入300億日元，到2020年將把功率半導(dǎo)體的產(chǎn)能增加至2017年度的1.5倍。三菱電機(jī)2018年度投資約100億日元擴(kuò)大功率半導(dǎo)體產(chǎn)能，力爭(zhēng)到到2022年度實(shí)現(xiàn)2000億日元銷(xiāo)售額。富士電機(jī)也將在2018年度內(nèi)投入200億日元，開(kāi)發(fā)面向純電動(dòng)汽車(chē)、小型輕量化的功率半導(dǎo)體。2020年度以后將追加投資300億日元，力爭(zhēng)到2023年將功率半導(dǎo)體的銷(xiāo)售額增加至現(xiàn)在的1.5倍，達(dá)到1500億日元。羅姆計(jì)劃截至2024年累計(jì)將進(jìn)行約600億日元的設(shè)備投資，將SiC功率半導(dǎo)體產(chǎn)能較2016年增加約16倍。

SiC功率器件開(kāi)始在汽車(chē)中被采用。

據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)，2018年，國(guó)際上有20多家汽車(chē)廠商已經(jīng)在車(chē)載充電機(jī)（OBC）中使用SiC SBD 或SiC MOSFET。此外，特斯拉Model 3的逆變器采用了意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的全SiC功率模塊，該功率模塊包含兩個(gè)采用創(chuàng)新的芯片貼裝解決方案的SiC MOSFET，并通過(guò)銅基板實(shí)現(xiàn)散熱。不僅是特斯拉，幾乎所有汽車(chē)制造商，特別是中國(guó)企業(yè)，都計(jì)劃于未來(lái)幾年在主逆變器中應(yīng)用SiC功率器件。

GaN電力電子器件可靠性提高，加速開(kāi)啟汽車(chē)的應(yīng)用市場(chǎng)。2017年以來(lái)，Transphorm和EPC的部分產(chǎn)品相繼獲得AEC-Q101認(rèn)證。此外，截至2018年3月，GaN Systems宣布其GaN E-HEMT器件的合格性測(cè)試時(shí)間已超過(guò)1萬(wàn)小時(shí)，達(dá)到JEDEC資格要求的1000小時(shí)的10倍。