斯達(dá)半導(dǎo)體董事長(zhǎng)沈華:SiC器件能否大規(guī)模裝車(chē)取決于動(dòng)力電池的成本降幅
2020年12月11日,由電車(chē)人產(chǎn)業(yè)平臺(tái)主辦,三斧科技、三電資本承辦的“2020(第七屆)電車(chē)人大會(huì)暨中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈100強(qiáng)發(fā)布會(huì)”圓滿(mǎn)落幕。
大會(huì)圍繞“平臺(tái)化造車(chē)助力全產(chǎn)業(yè)鏈突破”主題,邀請(qǐng)頂級(jí)專(zhuān)家權(quán)威解讀中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)、政策、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、資本趨勢(shì),涉及整車(chē)、動(dòng)力電池、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、智能網(wǎng)聯(lián)、微小型電動(dòng)汽車(chē)、商用車(chē)電動(dòng)化、產(chǎn)業(yè)投融資等核心熱點(diǎn)話(huà)題。
300余位來(lái)自整車(chē)、核心零部件、銷(xiāo)售運(yùn)營(yíng)商、投資機(jī)構(gòu)、政府協(xié)會(huì)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等電動(dòng)汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈中高層人士參加了大會(huì)。
大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
本次大會(huì)特邀斯達(dá)半導(dǎo)體董事長(zhǎng)沈華,以“IGBT技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)”為題進(jìn)行了主題分享。
沈華認(rèn)為,車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體的發(fā)展趨勢(shì)主要為高壓化、高效化、高速化、集成化4個(gè)方面;SiC器件能否在電動(dòng)汽車(chē)上大規(guī)模應(yīng)用,取決于動(dòng)力電池的成本下降幅度,如果SiC器件成本降幅比動(dòng)力電池成本降幅更大,SiC器件應(yīng)用率將有大幅提升。
/ 沈華斯達(dá)半導(dǎo)體董事長(zhǎng)
01、新能源汽車(chē)行業(yè)IGBT技術(shù)要求
根據(jù)汽車(chē)電氣化的程度不同,內(nèi)部包含的半導(dǎo)體的量也不同:
一輛48V微混車(chē)中半導(dǎo)體約占531美元,其中IGBT占90美元。
一輛全混動(dòng)和插電混動(dòng)車(chē)中半導(dǎo)體約占785美元,其中功率半導(dǎo)體占300美元;
一輛純電動(dòng)汽車(chē)中半導(dǎo)體約占775美元,其中功率半導(dǎo)體占比350美元。
新能源汽車(chē)中不同零部件使用的功率半導(dǎo)體也有所不同:
主逆變器主要用IGBT和SiC器件;車(chē)載充電機(jī)(OBC)主要用CoolMOS、IGBT和SiC器件;DC-AC主要用CoolMOS和SiC器件;壓縮機(jī)主要用IGBT和SiC器件;PTC加熱器和水泵、油泵主要用IGBT。
總體上來(lái)說(shuō),新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體大部分用的是IGBT,只要很小一部分用的是SiC器件。
所以IGBT對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)非常重要,無(wú)論是成本還是性能。
新能源汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)方向?qū)β拾雽?dǎo)體提出了四個(gè)發(fā)展需求:母線電壓越來(lái)越高、開(kāi)關(guān)效率越來(lái)越高、開(kāi)關(guān)速度越來(lái)越快、抗沖擊性能越來(lái)越好。
目前主流的新能源車(chē)功率器件方案有兩種;
一種是標(biāo)準(zhǔn)化模塊,如2016版的BMW i3使用了HP2模塊,2016版的蔚來(lái)ES8使用了HP Drive模塊,奇瑞EQ、長(zhǎng)城歐拉使用了P3模塊,本田VE-1使用了P4模塊……
另一種是多功能集成定制化模塊,如三菱歐藍(lán)德、豐田普銳斯等等。
按照散熱方式,可以分為雙面焊接單面冷卻模塊和雙面焊接雙面冷卻模塊。
02、車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化方向
IGBT從誕生到現(xiàn)在經(jīng)歷過(guò)多次更新?lián)Q代,目前市場(chǎng)主流的車(chē)用IGBT芯片按電壓等級(jí)分為以下3類(lèi):
650V,英飛凌的產(chǎn)品是HP1/HP2模塊,斯達(dá)半導(dǎo)體類(lèi)似的產(chǎn)品是P3/P4模塊;
750V,英飛凌的產(chǎn)品是HP Drive模塊,斯達(dá)半導(dǎo)體類(lèi)似的產(chǎn)品是P6模塊;
1200V,英飛凌的產(chǎn)品是EconoDual3,斯達(dá)半導(dǎo)體類(lèi)似的產(chǎn)品是C6.1模塊。
IGBT芯片的發(fā)展趨勢(shì)主要有4個(gè)方面:
一是晶圓從6寸到8寸再到12寸,利用面積越來(lái)越高;二是芯片的面積越做越小;三是性能越來(lái)越強(qiáng);四是成本越來(lái)越低。
其中綜合性能提升方面,在芯片設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)優(yōu)化開(kāi)通損耗和關(guān)斷損耗,提升動(dòng)態(tài)性能(短路能力、EMI特性、溫度系數(shù)),這需要先進(jìn)的工藝技術(shù)配合予以實(shí)現(xiàn)。
SiC器件在電動(dòng)汽車(chē)上也起著很重要的作用,和IGBT相比,SiC器件最大的優(yōu)點(diǎn)是損耗低,SiC器件更多的替代IGBT,可以提升電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程,這和增加動(dòng)力電池電量的作用類(lèi)似。
SiC器件最大的缺點(diǎn)是價(jià)格貴,SiC器件比IGBT工作溫度更高,電壓更大,對(duì)于車(chē)用模塊的封裝技術(shù)要求也更高。
所以今后SiC器件能否在電動(dòng)汽車(chē)上大規(guī)模應(yīng)用,很大程度上取決于動(dòng)力電池的成本下降幅度。
如果未來(lái)SiC器件成本降幅比動(dòng)力電池成本降幅更大,那么SiC器件的應(yīng)用率將會(huì)有大幅提升。
03、車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)格局與趨勢(shì)
從目前車(chē)用功率半導(dǎo)體供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,分為3大類(lèi):
第一類(lèi)是傳統(tǒng)的功率半導(dǎo)體公司,如英飛凌、三菱、西門(mén)康、富士等,他們希望他們的產(chǎn)品能大量的應(yīng)用到車(chē)上;
第二類(lèi)是汽車(chē)零部件集團(tuán),如博世、電裝、法雷奧等,他們有針對(duì)性的在做車(chē)用功率半導(dǎo)體產(chǎn)品。
第三類(lèi)是國(guó)內(nèi)的功率半導(dǎo)體廠商,如斯達(dá)半導(dǎo)體、比亞迪等,在國(guó)內(nèi)有一定市場(chǎng)占比。
根據(jù)IHS公布的2019年IGBT模塊全球市場(chǎng)占比來(lái)看,英飛凌市場(chǎng)占比35%是目前絕對(duì)的龍頭,其次依次是三菱、富士、西門(mén)康、Vincotech,斯達(dá)半導(dǎo)體排名第7,市場(chǎng)占比為3.1%,是唯一一家進(jìn)入前10的中國(guó)企業(yè)。
這個(gè)排名是整個(gè)IGBT市場(chǎng)的,IGBT不單單只用在電動(dòng)汽車(chē)上,它也是光伏、風(fēng)力發(fā)電、電源模塊的核心器件。
實(shí)際上,我們從開(kāi)始做車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品到現(xiàn)在,已經(jīng)過(guò)去了12年,所以在國(guó)內(nèi)我們的市場(chǎng)份額相對(duì)比較大,我們產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的累計(jì)裝車(chē)量已經(jīng)達(dá)到了70萬(wàn)輛,其中2019年達(dá)到了16萬(wàn)輛。
目前,包括歐拉黑貓白貓、奇瑞小螞蟻等車(chē)型,都在配套我們的IGBT模塊。
因?yàn)橹袊?guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)有很不錯(cuò)的前景,所以斯達(dá)半導(dǎo)體希望在近幾年加大力度,更深度的進(jìn)入電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng),希望通過(guò)電車(chē)人產(chǎn)業(yè)平臺(tái),找到更多優(yōu)質(zhì)的合作伙伴,謝謝!
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來(lái)源:電車(chē)人內(nèi)參
http:m.mangadaku.com/news/2021-1/202111510436.html

