中國粉體網訊 近日，欣銳科技與安森美半導體共同打造的聯合實驗室已正式投入使用。
欣銳科技提到，與安森美成立聯合實驗室的目的是通過對核心功率器件，特別是SiC的應用技術進行先期研究，為新能源汽車車載電源提供支持與保障。與此同時，雙方還可通過聯合實驗室建立有效的合作平臺，整合雙方優勢資源，積極推動安森美產品在新能源領域的應用。
很顯然，欣銳科技與安森美建設聯合實驗室的一個最重要的目的是要在SiC方面積累技術，使公司在即將到來的SiC引領的行業變革中立于不敗之地。
SiC在車載電源領域應用前景廣闊
SiC是由碳元素和硅元素組成的一種化合物半導體材料，其禁帶寬度是傳統的硅材料(Si)的3倍，導熱率是傳統的硅材料(Si)的4-5倍，擊穿電壓是傳統硅材料(Si)的8-10倍，電子飽和漂移速率是傳統的硅材料(Si)的2-3倍。由于性能優異，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。
碳化硅器件按照電阻性能不同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。其中導電型碳化硅功率器件主要用于新能源汽車、光伏發電、軌道交通、數據中心、充電等領域，而新能源汽車又是碳化硅功率器件的最大應用市場，占整個碳化硅功率器件市場的絕大部分。
實際上，碳化硅器件在新能源汽車領域對傳統Si-IGBT的替代正在加速。自2018年特斯拉在Model3中首次將IGBT模塊換成了SiC模塊后，就有越來越多的新能源廠商開始在電驅中使用SiC器件，目前包括比亞迪漢EV、比亞迪新款唐EV、蔚來ES7、蔚來ET7、蔚來ET5、小鵬G9、保時捷Tayan、現代ioniq5等眾多車型已經在電驅中采用了碳化硅功率器件，全球新能源汽車頭部廠商開始逐漸采用碳化硅功率器件。
更深層次看，SiC在電動汽車領域的主要應用范圍包括主驅逆變器、車載充電系統(OBC)、電源轉換系統(車載DC/DC)等車載電源領域，且有著傳統Si-IGBT不可比擬的優勢。
如SiC MOSFET在電動汽車主驅逆變器中相比Si-IGBT優勢明顯。首先，SiC MOSFET相比Si-IGBT具有更高的功率轉換效率，根據Wolfspeed數據，采用SiC MOSFET的電動汽車續航距離相比Si-IGBT可延長5-10%，在同樣續航里程的情況下可削減電池容量，降低電池成本；其次，SiC MOSFET的高頻特性可使得逆變器線圈、電容小型化，電驅尺寸得以大幅減少，可聽噪聲的降低可以減少電機鐵損；此外，SiC MOSFET可承受更高電壓，在電機功率相同的情況下可以通過提升電壓來降低電流強度，使得束線輕量化，節省安裝空間。
又如在車載充電系統(OBC)領域，使用碳化硅功率器件不僅能達到更高的峰值效率(提升2%左右)和更大的功率密度(提升50%左右)，還能節省磁感器件和驅動器件成本，從而降低系統成本。
全球領先的汽車技術開發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和延長續航里程，特別是在800V等高電壓水平下，SiC逆變器比硅逆變器效率更高。由于800V是快速方便的高壓充電的先決條件，SiC器件正處于全球繁榮的開端。
正因在新能源汽車車載電源等領域應用前景廣闊，碳化硅功率器件市場被業內看好。Yole預計，2027年全球導電型碳化硅功率器件市場規模將由2021年的10.90億美元增至62.97億美元，年復合增長率達到34%，其中汽車應用主導SiC市場將占整個功率器件市場的75%以上。
強強聯合搶占SIC應用“制高點”
安森美作為全球知名半導體公司，經過多年的投入，已成為全球SiC芯片領域的領頭羊之一。據悉，安森美目前在南韓富川(Bucheon)設有大型SiC芯片工廠，正考慮在美國、捷克或韓國進行產能擴張，投資20億美元提高碳化硅(SiC)芯片的產量。該公司計劃，到2027年占據SiC汽車芯片市場40%的份額。
欣銳科技作為行業領先的車載電源供應商，核心產品包括車載充電機OBC、車載DC/DC變換器等，與安森美的SiC芯片的應用場景有著極高的契合度，雙方強強聯合有助加速SiC功率器件在新能源汽車領域的滲透率，迅速搶占行業發展“制高點”，符合雙方共同利益。
實際上，欣銳科技早在2013年就開始布局碳化硅，是世界上最早實現碳化硅并批量交付的企業之一。據公開信息，公司向市場推出的雙向充電技術、燃料電池專用產品相關技術等均已率先應用第三代半導體碳化硅技術并實現量產。此外，公司還憑借在大功率電力電子產品開發上所取得的技術領先成果和行業經驗積累，以及多年全碳化硅的產品應用經驗，發力高端裝備制造，將覆蓋軌道交通、新能源產業、工程裝備等領域。
除欣銳科技外，還有匯川技術、德賽西威等多家新能源汽車產業鏈公司與安森美建立了聯合實驗室。截至2022年底，安森美在中國共有10家聯合實驗室，其中超過6家在汽車生態系統。與安森美聯合實驗室的建立對國內新能源汽車產業鏈的技術發展起到了明顯推動作用。
欣銳科技也希望與安森美聯合實驗室能顯著提升公司的產品設計和研發能力。欣銳科技表示，與安森美聯合實驗室完全建成后，將具備對功率器件進行熱仿真、損耗計算、溫升測試以及各種極限應力參數測試和失效分析等能力，可以為更高頻率、更高功率密度，更可靠的產品設計提供助力，進一步提升公司車載電源產品的市場競爭力。
此外，欣銳科技和安森美還將攜手打造更高品質的產品，為行業客戶提供更具競爭力與創新力的解決方案。
（中國粉體網編輯整理/空青）
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