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  • 比亚迪超高功率SiC模块面世

  • 2022-06-22 17:56 460

导读6月20日,比亚迪半导体官方宣布,已于近期全新推出1200V 1040A SiC功率模块,突破了高温封装材料、高寿命互连设计、高散热设计及车规级验证等技术难题。


  

图:比亚迪1200V 1040A SiC功率模块


据介绍,该功率模块成功克服了模块空间限制的难题,在不改变原有模块封装尺寸的基础上将模块功率大幅提升了近30%,主要应用于新能源汽车电机驱动控制器


作为国内首批自主研发并量产应用SiC器件的公司,在SiC功率器件领域,比亚迪半导体于2020年取得重大技术突破,重磅推出首款1200V 840A/700A三相全桥SiC功率模块,并已用于旗下高端车型。


而本次全新推出的1200V 1040A SiC模块也意味着模块功率再创新高,国产新能源汽车将继续搭载高端自研器件和进口品牌分庭抗礼


  

图:2021年全球主要SiC器件制造商及产业链


据Yole数据,2021年SiC功率器件市场被ST、Infineon、Cree(Wolfspeed)、ROHM和Onsemi瓜分,前五大制造商市占超过90%


随着市场对电动车型的电池容量、电机功率、充电效率和损耗的要求提高,IGBT器件受制于材料特性,性能明显出现瓶颈,器件和车厂纷纷转向SiC。


以一台续航里程620km、电池能量100kWh的电动车为例,同条件下目前的SiC器件能降低损耗并且能提升4%-6%的续航里程,同时更高的充电速度、更低的损耗和更快的动力响应也是核心卖点。


  

图:SiC器件已广泛用于驱动电机


其中,早在2016年特斯拉的Model 3上就已经用上了意法半导体提供的SiC器件,电能转换效率提升90%、体积缩小约90%。


国内电动车领域,比亚迪于2020年在汉车型首次使用自研的SiC模块(此前为IGBT),目前SiC应用已扩大到自家海豚、汉等车型电驱模块。而蔚来最新发布的ES7车型上,使用的SiC元件由安美森提供,后者也是特斯拉SiC元件的供应商。


但SiC器件目前最大的短板是产能,其中SiC衬底和外延片已经因供不应求而价格暴涨,而这两部分材料占到整个SiC模块的70%成本,而目前换用SiC模块带来的平均整车成本涨幅高达6000元


因此,从战略上来看,SiC原材料产能已经成为和技术研发比肩的兵家必争之地。


  

图:Wolfspeed的8英寸SiC晶圆及晶圆厂


2022年4月,材料龙头Wolfspeed全球第一座8英寸SiC晶圆厂投产,成为产业发展新的里程碑


而就在6月16日,比亚迪投资SiC外延片制造企业天域半导体,后者股东名单中还出现了华为哈勃


尽管目前国产SiC产业链在技术、成本和市场占有上还与国际一线厂商存在明显差距,但市场规模和持续投入下,仍会有一批厂商有望杀出重围。


其中,衬底供应商包括山东天岳、天科合达等,外延片厂商包括瀚天天成、天域半导体等,IDM厂商包括泰科天润、中科汉韵、三安集成、华润微、士兰微等。


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