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在E维智库第12届中国硬科技产业链创新趋势峰会上，清纯半导体（宁波）有限公司市场经理詹旭标详细探讨了碳化硅（SiC）技术在车载电驱与供电电源领域的最新发展趋势。



碳化硅技术的广泛应用正改变新能源汽车（NEV）市场的面貌，而SiC器件也因其卓越的性能，在电动汽车和充电桩领域占据了重要地位。



以下是本次峰会中詹旭标的演讲内容及相关行业分析的详细解读。




Part 1

SiC技术在新能源汽车中的应用现状



新能源汽车近年来的发展速度超出预期，2023年中国新能源汽车销量达到了950万辆，占比超过31.6%。预计到2024年，销量将进一步增长到1200至1300万辆，市占率可能达到45%以上，全球占比也将高达60%。这一市场扩张速度让人联想到十几年前的光伏行业。



自2017年特斯拉推出首款基于SiC主驱的汽车以来，SiC技术在新能源汽车的应用取得了显著突破。国内的比亚迪等企业也迅速跟进，截至2023年，市场上有142款国产SiC车型，包括76款乘用车。大量车型的涌现表明，SiC在新能源汽车中的应用市场已经打开。目前，1200V SiC MOSFET成为主流器件，750V SiC在400V平台中也有应用。



SiC的广泛应用主要依赖于以下几点因素：器件性能、质量、价格和产能。


SiC技术在提升新能源汽车续航、解决充电焦虑方面发挥了重要作用。



相比传统的硅基IGBT方案，SiC MOSFET因其低导通电阻和低开关损耗，大幅降低了电机控制系统的损耗，带来约5%的行驶里程提升。



此外，SiC有助于提升充电功率，预期到2025年能实现15分钟充电至80%的能力，从而大大缓解新能源汽车用户的补能焦虑。SiC技术同样扮演了关键角色。



随着充电桩市场的充分竞争，2024年市场规模预计达到25亿人民币，并且随着充电桩的增加，SiC器件的需求量将继续增加。目前充电桩应用中的DC-DC和PFC模块都在使用SiC器件，应用数量至少达8个以上，市场前景可观。



全球SiC市场目前仍由国外企业主导。据Yole数据，预计2025年全球SiC市场规模将接近60亿美元，年均复合增长率达到36.7%。



头部五家企业占据了91.9%的市场份额，若包括第六、第七名，总份额可达95%-98%。领先企业如Wolfspeed和英飞凌正大规模扩产，以巩固其市场主导地位。



相比之下，国内企业的投入和产能仍显不足。国内SiC行业的快速发展弥补了这一差距。据预测，2026年中国的SiC器件产能规划将达到460万片，足以满足3000万辆新能源汽车的需求。同时，国内SiC器件在技术上与国际巨头的差距也在逐步缩小。



Part 2

碳化硅器件降本增效的必要性



随着全球SiC产能扩张，竞争加剧导致SiC器件价格持续下降。詹旭标指出，从2023年9月至2024年4月，市场热卖的1200V/40mΩ SiC MOSFET的平均价格从35元降至23元，降幅高达35%。



未来，若SiC价格降至硅基IGBT的1.5至2倍，将对整个市场产生颠覆性影响。提升企业竞争力并推动技术降本是SiC行业发展的必然途径。



目前国际市场主流的1200V SiC MOSFET Rsp已达到2.3至2.8 mΩ，而国内同类器件的Rsp则为2.8至3.3 mΩ。



清纯半导体在技术上通过一年一代的迭代模式不断缩小与国际巨头的差距，并有望在2025年发布Rsp更低的新一代产品。




● 清纯半导体的技术路线表明，国内SiC器件制造商在技术水平上正迅速接近国际一流水平。例如，清纯半导体的第二代1200V SiC MOSFET的Rsp达到2.8 mΩ，与国际巨头ST的同类产品持平，第三代产品的Rsp有望降至2.4 mΩ。



● 在车规级的电驱领域，清纯半导体还开发了多款不同尺寸的SiC芯片，完全对标国际一流水平，且在某些性能参数和可靠性上甚至优于国际竞争对手。



● 在可靠性方面，清纯半导体的SiC MOSFET在高温条件下的导通电阻低于国际一线品牌的同类产品，具备更强的耐受能力。



其创新的栅极串扰电压控制技术将串扰从-4V抑制至0.8V，而国际竞争对手的同类器件串扰已超过4V，这使得清纯半导体的SiC MOSFET在动态参数表现和开关损耗方面更加优异。




对于工业级与车规级应用，SiC器件的可靠性尤为重要。清纯半导体对其产品进行了严格的车规级可靠性测试，包括双应力测试和高压测试，远超行业80%的标准，达到90%-100%。



詹旭标指出，通过高标准的测试确保SiC器件的耐用性和稳定性，是清纯半导体赢得市场认可的重要途径。



Yole的数据显示，2024年全球功率半导体市场规模约为500亿美元，随着SiC器件的价格逐渐接近硅基IGBT的1.2至1.5倍，SiC在功率半导体市场中的占比将进一步提升。



SiC技术相较于传统硅技术具备更高的频率和功率密度，并且损耗更低，因此成为未来功率半导体市场的主流选择。




小结



未来SiC技术的发展将集中于提高器件性能、降本增效以及加强产能扩展。随着全球新能源汽车市场的增长，SiC技术在主驱电机、电源管理系统以及充电桩等领域的应用将日趋普遍。