比亚迪超高功率SiC模块面世

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、汉等车型的电驱模块。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。