電動汽車時代,功率模塊幾乎相當(dāng)于傳統(tǒng)燃油車中的“變速器”,作為核心零部件之一的功率模塊,將會越來越受到車企重視。在新能源汽車領(lǐng)域,碳化硅主要用于電驅(qū)逆變器、電動汽車車載充電(OBC)和直流-直流變換器(DC-DC)等關(guān)鍵零部件中。
近年來,隨著汽車電動化高速增長,新能源汽車電壓平臺也從400V向800V以上高電壓發(fā)展。SiC功率器件憑借耐高壓、耐高溫、高頻率等特點可大幅提高汽車性能,并優(yōu)化整車架構(gòu),使新能源汽車具有更低的成本、更長的續(xù)航里程、更緊湊的空間設(shè)計以及更高的功率密度。
在汽車市場對于碳化硅器件需求的不斷增加以及800V高壓技術(shù)平臺的應(yīng)用驅(qū)動下,SiC芯片市場迎來機(jī)遇。據(jù)了解,新能源汽車采用SiC主驅(qū),汽車?yán)m(xù)航可以提升3%-10%。據(jù)彭博社數(shù)據(jù),2023年汽車動力電池的行業(yè)平均價格為139美元/kWh,以此推算,98kWh的800V車型僅電池成本就可以節(jié)省681-1362美元(約4898-9797元人民幣)。
因此,在汽車價格戰(zhàn)的大環(huán)境下,車企和Tier1加快SiC技術(shù)的導(dǎo)入很有必要。
2021年,長城汽車發(fā)布5年計劃,碳化硅等第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵核心技術(shù)是長城汽車2025重點發(fā)展方向之一。目前長城汽車已經(jīng)布局碳化硅半導(dǎo)體生產(chǎn)制造的多個關(guān)鍵環(huán)節(jié),包括襯底、外延、模塊等。
碳化硅襯底——同光半導(dǎo)體
202年12月29日,長城汽車與同光股份正式簽署戰(zhàn)略投資協(xié)議。長城汽車將著力推動碳化硅材料在新能源領(lǐng)域應(yīng)用,正式進(jìn)軍第三代半導(dǎo)體核心產(chǎn)業(yè),助力新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

同光6英寸N型碳化硅襯底
河北同光半導(dǎo)體股份有限公司成立于2012年,依托中科院半導(dǎo)體所,專業(yè)從事第三代半導(dǎo)體材料碳化硅襯底的研發(fā)和生產(chǎn)。公司主要產(chǎn)品包括4-6英寸導(dǎo)電型、半絕緣型碳化硅襯底,是國內(nèi)主要的碳化硅襯底生產(chǎn)企業(yè)。
產(chǎn)能方面,2020年同光股份在河北保定投資近10億元建設(shè)4-6英寸碳化硅單晶襯底項目;2021年9月,該項目正式投產(chǎn);目前,3期擴(kuò)產(chǎn)項目正在驗收公示中,預(yù)計2024年iC襯底產(chǎn)能可以達(dá)到30萬片左右;計劃2025年實現(xiàn)50萬-60萬片。8英寸導(dǎo)電型碳化硅晶體樣品已經(jīng)出爐,預(yù)計今年年底可實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
同光半導(dǎo)體年產(chǎn)165萬噸碳化硅合成粉料生產(chǎn)線建設(shè)項目也在驗收公示中。
碳化硅外延——賽達(dá)半導(dǎo)體
賽達(dá)半導(dǎo)體科技有限公司成立于2023年10月。2月5日,賽達(dá)半導(dǎo)體科技有限公司(以下簡稱賽達(dá)半導(dǎo)體)碳化硅(SiC)外延項目環(huán)評消息公示。
公告顯示,該項目總投資約14.7億元,占地面積11979m2,總建筑面積7887m2,將租賃長城汽車徐水分公司原有廠房和空地(華訊廠房),形成公司生產(chǎn)和研發(fā)廠房。項目擬購置外延設(shè)備、測試設(shè)備、清洗設(shè)備等主要生產(chǎn)、研發(fā)和附屬設(shè)備,先期產(chǎn)能1.5萬片/年,2027年規(guī)劃產(chǎn)能為30萬片/年。
天眼查資料顯示,賽達(dá)半導(dǎo)體成立于2023年10月,由穩(wěn)晟科技(天津)有限公司全資持股,后者控股股東、實控人為長城汽車董事長魏建軍。早在2023年5月,長城控股招標(biāo)中心便發(fā)文稱已啟動“精工自動化SiC外延廠房改造設(shè)計項目”;2023年9月,該項目落戶河北省保定市徐水經(jīng)開區(qū),簽約方為穩(wěn)晟科技(天津)有限公司,主建方則為賽達(dá)半導(dǎo)體。
碳化硅模塊——芯動半導(dǎo)體
2022年11月,長城汽車出資設(shè)立無錫芯動半導(dǎo)體科技有限公司,主營業(yè)務(wù)為功率半導(dǎo)體模塊及分立器件的研發(fā)、設(shè)計、封裝、測試和銷售,目的為長城汽車新能源市場提供核心技術(shù)和產(chǎn)品支撐,從而保證供應(yīng)鏈安全,并掌握電動化核心價值鏈成本控制能力。芯動半導(dǎo)體已完成GFM平臺750V IGBT、1200V SiC以及SFM平臺1200V SiC功率模塊產(chǎn)品開發(fā)與驗證。
產(chǎn)能方面:芯動半導(dǎo)體無錫工廠的第三代半導(dǎo)體模組封測項目在2023年10月底實現(xiàn)首條產(chǎn)線通線,該項目規(guī)劃車規(guī)級模組年產(chǎn)能120萬套,預(yù)計在2023年年底投入量產(chǎn)。
芯動半導(dǎo)體自主研發(fā)的GFM平臺750V/820A IGBT功率模塊已于2023年末順利裝車,首次實現(xiàn)在新能源汽車主驅(qū)控制器中的規(guī)模化應(yīng)用。同步開發(fā)的800V高壓模塊產(chǎn)品,結(jié)合了SiC技術(shù)應(yīng)用,支持整車高壓化平臺需求。后續(xù)其800V 高壓SiC模塊產(chǎn)品完成開發(fā)后,或?qū)﹂L城旗下電動汽車性能帶來提升。
搭載芯動001號功率模塊電控產(chǎn)品
2023年12月,芯動半導(dǎo)體與博世汽車簽約,聚焦于碳化硅領(lǐng)域的合作,推動芯動半導(dǎo)體SiC業(yè)務(wù)穩(wěn)步發(fā)展。
近日,芯動半導(dǎo)體宣布與意法半導(dǎo)體就SiC芯片業(yè)務(wù)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。
整車——機(jī)甲龍
2022年8月,長城汽車推出了全新品牌沙龍汽車旗下的首款車型--機(jī)甲龍,作為碳化硅車型,引進(jìn)了800V高壓技術(shù),支持800V超級快充,峰值電流高達(dá)600A,充電10分鐘,即可實現(xiàn)CLTC續(xù)航401公里。

原文始發(fā)于微信公眾號(艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)):長城汽車在碳化硅(SiC)半導(dǎo)體領(lǐng)域的布局