在當(dāng)前半導(dǎo)體行業(yè)整體面臨挑戰(zhàn)的背景下,功率半導(dǎo)體領(lǐng)域卻憑借其獨(dú)特的市場定位和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,展現(xiàn)出了穩(wěn)健的增長態(tài)勢。特別是隨著新能源汽車以及光伏產(chǎn)業(yè)的一路狂奔,功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模在半導(dǎo)體行業(yè)整體下滑的大趨勢下逆勢生長,業(yè)績在一眾半導(dǎo)體公司中顯得非常亮眼。
中國作為全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)市場,其市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,對全球功率半導(dǎo)體市場的貢獻(xiàn)日益顯著。根據(jù)Omida的數(shù)據(jù)預(yù)測,未來幾年全球及中國功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將持續(xù)增長,展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
值得注意的是,第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也為功率半導(dǎo)體市場帶來了新的機(jī)遇。與第一代和第二代半導(dǎo)體相比,第三代半導(dǎo)體具有更高的能量轉(zhuǎn)換效率和更低的能耗,因此在新能源汽車、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。國內(nèi)外功率器件企業(yè)紛紛布局第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域,通過提升產(chǎn)品性能和拓展市場空間來搶占市場先機(jī)。
2025年,中國功率半導(dǎo)體市場無疑將處于一個充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的關(guān)鍵時期。隨著全球?qū)稍偕茉春透咝茉蠢玫闹匾暢潭热找嫣嵘β拾雽?dǎo)體作為能源轉(zhuǎn)換與控制的核心器件,其市場需求必將呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長態(tài)勢。
為了更好地解讀產(chǎn)業(yè)格局,探索未來的前進(jìn)方向,分享行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn),共同展望2025年的美好前景,《變頻器世界》策劃了《2025年,功率半導(dǎo)體的機(jī)會在哪里?》專題報道。
本期嘉賓是深圳愛仕特科技有限公司營銷總監(jiān)宋浩。
變頻器世界:2024年,貴公司推出了哪些富有競爭力的功率器件產(chǎn)品或者解決方案?他們的競爭力體現(xiàn)在哪些方面?
宋浩:2024年,愛仕特科技在碳化硅(SiC)功率器件領(lǐng)域推出了多項(xiàng)創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案,進(jìn)一步鞏固了行業(yè)領(lǐng)先地位。
首先,LPD系列超低電感碳化硅功率模塊的發(fā)布是年度重要突破。該模塊采用三相全橋設(shè)計(jì),集成1200V碳化硅MOSFET和高精度熱敏電阻,雜散電感低至2.5nH,工作頻率高達(dá)30kHz,輸出功率突破300kW,適用于電動汽車、光伏逆變器等高頻高效場景。其性能顯著優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品,性價比突出,成為新能源領(lǐng)域的關(guān)鍵組件。
其次,3300V/60A碳化硅MOSFET的規(guī)模化量產(chǎn)填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白。該器件耐壓高達(dá)3300V以上,導(dǎo)通電阻僅58mΩ,支持175℃高溫工作,具備低開關(guān)損耗和高頻特性,在新能源汽車、軌道交通等領(lǐng)域顯著提升了系統(tǒng)效率與功率密度,降低了整車成本和散熱設(shè)計(jì)難度。
此外,愛仕特還推出了62mm/34mm工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝碳化硅模塊,突破硅基IGBT的功率密度極限。該模塊采用全焊片工藝和對稱環(huán)流設(shè)計(jì),寄生參數(shù)極低,支持250kW以上中高功率應(yīng)用,兼容主流接口,可快速替換傳統(tǒng)方案,廣泛應(yīng)用于儲能、充電樁和工業(yè)電源領(lǐng)域,助力系統(tǒng)小型化和輕量化。
這些產(chǎn)品的競爭力體現(xiàn)在材料革新(碳化硅的高耐壓、低損耗特性)、技術(shù)領(lǐng)先(如超低電感封裝、高集成度設(shè)計(jì))以及成本優(yōu)勢(高性價比替代進(jìn)口方案),同時覆蓋從650V至3300V的全電壓范圍,滿足多樣化市場需求。
變頻器世界:請分享下貴公司在新能源領(lǐng)域和汽車領(lǐng)域的布局,以及產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢和市場表現(xiàn)。
宋浩:愛仕特科技以碳化硅(SiC)功率器件為核心,深度布局新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈,覆蓋三電系統(tǒng)、充電設(shè)施及車載電源等關(guān)鍵領(lǐng)域,提供高可靠性、高效率的功率芯片及模塊解決方案。
汽車領(lǐng)域布局及產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢:
1. 電機(jī)控制器:推出HPD/DCS12/MD3/LPD系列車規(guī)級碳化硅功率模塊,適配不同功率等級需求。其中,HPD系列采用全橋集成設(shè)計(jì),支持1200V耐壓和300kW輸出,優(yōu)化電驅(qū)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率,助力整車?yán)m(xù)航提升。模塊內(nèi)置高精度熱管理單元,可在-40℃至175℃寬溫域穩(wěn)定運(yùn)行,滿足嚴(yán)苛車規(guī)要求。
2. 直流充電器電源模塊:推出TO-247系列SiC MOSFET和MEP系列碳化硅功率模塊,基于SiC芯片技術(shù),實(shí)現(xiàn)超高功率密度(如MEP模塊支持800V高壓平臺,充電效率>98%),顯著縮短充電時間并降低系統(tǒng)體積,已批量應(yīng)用于頭部車企超充樁項(xiàng)目。
3. 車載直流變換器:TO-247系列/ TO-263系列SiC MOSFET專為車載DC-DC轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì),支持雙向能量流動,效率達(dá)97%以上,適配高壓電池平臺與低壓系統(tǒng)間的電能分配,提升整車能源利用率。
4. 車載空調(diào)壓縮機(jī): D21系列碳化硅驅(qū)動模塊,采用低損耗拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),減少壓縮機(jī)高頻工作時的能量浪費(fèi),相比傳統(tǒng)方案節(jié)能15%以上,這不僅提升了電動汽車的續(xù)航里程,還降低了運(yùn)行成本,并顯著提升了乘坐的舒適度。
5. 市場表現(xiàn)與技術(shù)競爭力:
· 愛仕特碳化硅模塊已進(jìn)入多家主流車企供應(yīng)鏈,覆蓋電驅(qū)、充電、車載電源等核心場景,產(chǎn)品在頭部車企實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。
· 在充電領(lǐng)域,MEP系列模塊憑借高耐壓、低損耗特性,成為800V超充樁的核心組件,市場占有率持續(xù)攀升。
· 技術(shù)層面,公司通過車規(guī)級SiC芯片定制化設(shè)計(jì)和多拓?fù)浞庋b技術(shù)(如三相全橋、半橋集成),實(shí)現(xiàn)功率密度、效率及可靠性的綜合突破,滿足ASIL-D功能安全認(rèn)證要求。
未來,愛仕特將持續(xù)拓展碳化硅在高壓快充、800V電驅(qū)等領(lǐng)域的應(yīng)用,推動新能源汽車向高效化、輕量化發(fā)展,助力全球“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
變頻器世界:第三代半導(dǎo)體技術(shù)目前在許多應(yīng)用場景都很活躍,展望2025年,貴公司認(rèn)為行業(yè)最大的機(jī)會在哪里?貴公司將如何開拓這些市場?
宋浩:展望2025年,第三代半導(dǎo)體技術(shù)(以碳化硅、氮化鎵為核心)將在高壓化、高頻化及高能效化場景中迎來爆發(fā)式增長,尤其在新能源汽車、可再生能源和工業(yè)能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。愛仕特認(rèn)為,行業(yè)最大的機(jī)會源于新能源汽車高壓平臺的快速普及。隨著800V及以上電壓架構(gòu)成為主流,碳化硅器件在電驅(qū)系統(tǒng)、超充樁和車載電源中的需求將大幅提升,預(yù)計(jì)相關(guān)市場年復(fù)合增長率超過30%。此外,光儲充一體化系統(tǒng)的加速落地將進(jìn)一步依賴碳化硅的高頻高效特性,其在降低系統(tǒng)損耗、提升功率密度方面的優(yōu)勢將推動光伏逆變器、儲能變流器等關(guān)鍵設(shè)備的升級。與此同時,工業(yè)領(lǐng)域如氫能裝備、軌道交通對大功率、耐高溫器件的需求激增,碳化硅技術(shù)將成為替代傳統(tǒng)硅基方案的核心驅(qū)動力。
為把握這些機(jī)遇,愛仕特將從技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)能擴(kuò)張和生態(tài)合作三方面發(fā)力。技術(shù)上,公司將加速第四代SiC MOSFET芯片的量產(chǎn),突破3300V以上耐壓等級并優(yōu)化動態(tài)損耗性能,同時推出新的功率模塊產(chǎn)品,簡化客戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)。產(chǎn)能方面,計(jì)劃在2025年完成車規(guī)級碳化硅模塊產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn),以滿足高壓快充、工業(yè)變頻器等領(lǐng)域的規(guī)模化需求。生態(tài)合作上,愛仕特將深化與頭部車企及能源企業(yè)的戰(zhàn)略聯(lián)盟,共同定義下一代高壓平臺標(biāo)準(zhǔn),并聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)攻關(guān)超結(jié)碳化硅、雙面散熱封裝等前沿技術(shù),鞏固產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢。針對細(xì)分場景,公司還將推出差異化解決方案,例如面向超充樁的高密度模塊、適配新能源汽車的高壓DC-DC方案,以及工業(yè)變頻器專用的低電感封裝模塊,以精準(zhǔn)匹配市場需求。
未來,愛仕特將以全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)能力為依托,持續(xù)推動第三代半導(dǎo)體在高效能源轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用,助力全球產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化加速轉(zhuǎn)型。
變頻器世界:貴公司是如何保證半導(dǎo)體器件品質(zhì)的,都做了哪些努力?
宋浩:愛仕特的企業(yè)精神是“客戶至上,品質(zhì)優(yōu)先”,我們始終將產(chǎn)品質(zhì)量視為企業(yè)生命線,通過構(gòu)建全流程質(zhì)量管理體系確保碳化硅功率器件的高可靠性。在研發(fā)階段,公司采用車規(guī)級芯片設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合仿真建模與極限工況測試,優(yōu)化SiC MOSFET的抗沖擊能力和長期穩(wěn)定性。生產(chǎn)環(huán)節(jié),引入國內(nèi)外領(lǐng)先的全自動化封裝產(chǎn)線,通過精密焊接工藝和真空灌封技術(shù)降低器件內(nèi)部缺陷率,同時嚴(yán)格篩選上游碳化硅晶圓材料,確保芯片基底的高純度與一致性。測試驗(yàn)證上,所有產(chǎn)品均按照AEC-Q101、AQG-324等車規(guī)測試,并完成HTRB(高溫反向偏壓)、H3TRB(高溫高濕反偏)等嚴(yán)苛可靠性實(shí)驗(yàn),模擬極端環(huán)境下的性能衰減,保障器件在-40℃至175℃寬溫域內(nèi)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外,愛仕特實(shí)時追蹤客戶應(yīng)用數(shù)據(jù)并迭代工藝,形成“研發(fā)-生產(chǎn)-反饋”閉環(huán),持續(xù)提升產(chǎn)品良率與壽命。
變頻器世界:成本是把雙刃劍,貴公司如何看待行業(yè)的低價和同質(zhì)化競爭?貴公司有哪些好的做法和建議?
宋浩:行業(yè)低價和同質(zhì)化競爭是市場發(fā)展的必然階段,面對這樣的階段,愛仕特堅(jiān)持 “技術(shù)差異化+成本精益化”雙輪驅(qū)動策略。一方面,公司通過垂直整合技術(shù)鏈條降低綜合成本——自研第四代SiC芯片技術(shù)將晶圓利用率提升20%,提升封裝工藝,減少耗材,規(guī)模化量產(chǎn)推動單器件成本年均下降15%;另一方面,聚焦高端應(yīng)用場景開發(fā)定制化模塊(如800V超充專用系列、高壓DC-DC方案),以高頻高效、高功率密度等性能優(yōu)勢避開低端紅海市場。針對同質(zhì)化問題,愛仕特強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)布局,已積累申請100余項(xiàng)核心專利,并通過多拓?fù)浞庋b技術(shù)滿足客戶多樣化需求,形成技術(shù)壁壘。
對于行業(yè)建議,我們認(rèn)為企業(yè)需平衡短期價格競爭與長期技術(shù)投入:
· 上游協(xié)同:聯(lián)合材料供應(yīng)商優(yōu)化碳化硅襯底生長技術(shù),降低原材料成本;
· 場景深耕:針對新能源汽車、光儲等高速增長領(lǐng)域提供系統(tǒng)級解決方案,提升附加值;
· 標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng):主導(dǎo)或參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定,推動高性能器件認(rèn)證體系完善,以品質(zhì)差異化突圍。
愛仕特將持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為核心,通過成本優(yōu)化與價值創(chuàng)造的雙重路徑,引領(lǐng)第三代半導(dǎo)體行業(yè)向高質(zhì)量、高效益方向發(fā)展。
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