碳化硅(SiC):新一代半導體材料,打開新能源車百億市場空間
碳化硅:
前途光明的第三代半導體材料。我們認為下游電力電子領 域向高電壓、高頻等趨勢邁進,碳化硅材料的特性決定了它將會逐 步取代傳統硅基,打開巨大的市場空間。由于碳化硅產業鏈涉及多 個復雜技術環節,將會通過系列報告形式對其進行完整梳理。
第三代半導體性能優越,應用場景更廣。半導體材料作為電子信息 技術發展的基礎,經歷了數代的更迭。隨著應用場景提出更高的要 求,以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體材料逐漸進入產業化 加速放量階段。相較于前兩代材料,碳化硅具有耐高壓、耐高溫、 低損耗等優越性能,廣泛應用于制作高溫、高頻、大功率和抗輻射 電子器件。
國外廠商多以 IDM 模式布局,國內企業專注單個環節。碳化硅產 業鏈依次可分為:襯底、外延、器件、終端應用。國外企業多以 IDM 模式布局全產業鏈,如 Wolfspeed、Rohm 及意法半導體 (ST),而國內企業則專注于單個環節制造,如襯底領域的天科合 達、天岳先進,外延領域的瀚天天成、東莞天域,器件領域的斯達 半島、泰科天潤。
新能源車領域將會為 SiC 功率器件帶來巨大增量。在新能源車上, 碳化硅器件主要使用在主驅逆變器、OBC(車載充電機)、DC-DC 車載電源轉換器和大功率 DCDC 充電設備。隨著各大車企相繼推出 800V 電壓平臺,為滿足大電流、高電壓的需求,電機控制器的主 驅逆變器將不可避免的由硅基 IGBT 替換為 SiC-MOS,帶來巨大增 長空間。
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