碳化硅器件（SiC）在新能源汽車領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)硅基（Si-）IGBT的替代正在加速。自2018年特斯拉在Model3中首次將IGBT模塊替換成SiC模塊后，就有越來越多的新能源廠商開始在電驅(qū)中使用SiC器件。

全球新能源汽車頭部廠商們均已開始采用SiC。目前，比亞迪漢EV、比亞迪新款唐EV、蔚來ES7、蔚來ET7、蔚來ET5、小鵬G9、保時捷Tayan、現(xiàn)代ioniq5等眾多車型，均已在電驅(qū)中采用碳化硅功率器件。

近日，深圳欣銳科技與美國安森美成立聯(lián)合實驗室，計劃通過對核心功率器件，尤其是SiC應用技術(shù)的先期研究，為新能源汽車車載電源提供技術(shù)支持與保障。

與此同時，雙方還可通過聯(lián)合實驗室建立有效的合作平臺，整合雙方優(yōu)勢資源，積極推動安森美產(chǎn)品在新能源汽車方面的應用，使雙方在碳化硅器件帶來的行業(yè)變革中常處于不敗之地。

SiC是由碳元素和硅元素組成的一種化合物。這種半導體材料的性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)硅材料：禁帶寬度是其3倍，導熱率達到4到5倍，擊穿電壓是8到10倍，電子飽和漂移速率也能達到2至3倍。由于性能優(yōu)異，SiC被認為是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一。

按照電阻性能的不同，碳化硅器件分為導電型碳化硅功率器件和半絕緣型碳化硅基射頻器件。其中前者主要應用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、數(shù)據(jù)中心、充電等領(lǐng)域。因此，近年來新能源汽車成為了碳化硅功率器件的最大應用市場，占整個市場的絕大部分。 SiC器件在電動汽車領(lǐng)域有著傳統(tǒng)Si-IGBT不可比擬的優(yōu)勢，主要應用范圍包括主驅(qū)逆變器、車載充電系統(tǒng)（OBC）、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（車載DC/DC）等。 碳化硅MOSFET在電動汽車主驅(qū)逆變器中相比硅基IGBT優(yōu)勢明顯，其具有更高的功率轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)Wolfspeed的數(shù)據(jù)，采用碳化硅MOSFET的電動汽車續(xù)航距離相比硅基IGBT可延長5%至10%，在同樣續(xù)航里程的情況下便可減少所搭載的電池容量，降低汽車的電池成本，減輕汽車自重并進一步減少電耗。

同時，碳化硅MOSFET的高頻特性可使得逆變器線圈、電容小型化，電驅(qū)尺寸得以大幅度減少。由于可承受更高電壓，在電機功率相同的情況下，便可通過提升電壓來降低電流強度，使得束線輕量化，節(jié)省安裝空間。 而800V高壓正是方便快捷的高壓充電的先決條件。全球領(lǐng)先的汽車技術(shù)開發(fā)商和制造商緯湃科技指出，搭載碳化硅半導體的高效功率電子可縮短新能源汽車的充電時間并延長續(xù)航里程，特別是在800V等高電壓水平下，SiC逆變器比Si逆變器效率更高。 在車載充電系統(tǒng)（OBC）領(lǐng)域，使用SiC功率器件不僅能達到更高的峰值效率（約提升2%左右）和更大的功率密度（提升50%左右），還能節(jié)省磁感器件和驅(qū)動器件成本，從而降低系統(tǒng)成本。 可以預見，SiC器件將成為全球趨勢，押寶這一領(lǐng)域無疑將會是明智而易于見到成效的。

安森美作為全球知名半導體公司，經(jīng)過多年的耕耘，已然成為全球SiC芯片領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊之一，目前在南韓富川（Bucheon）設有大型SiC芯片工廠，也將在美國、捷克或韓國進行產(chǎn)能擴張。其計劃投資20億美元提高SiC芯片產(chǎn)量，到2027年占據(jù)碳化硅汽車芯片市場40%的份額。 深圳欣銳科技則是國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先的車載電源供應商，核心產(chǎn)品正是包括車載充電機OBC、車載DC/DC變換器等，與安森美的SiC芯片應用場景有著極高的契合度。 此次雙方強強聯(lián)合，將有助于加速碳化硅功率器件在新能源汽車領(lǐng)域的滲透，迅速搶占行業(yè)發(fā)展的“制高點”，進一步加大雙方的共同利益。