碳化硅(SiC)功率器件是在以导电型碳化硅晶片为衬底、使用化学气相沉积法制得的碳化硅外延片基础上,进一步加工制造而成的功率器件。碳化硅功率器件具有优异的耐高压、低导通电阻、耐高温、高热导率、高禁带宽度、高击穿电场强度、高饱和电子漂移速率、低损耗、抗辐射、小型化、轻量化等特点,可以满足高功率、高频率、高电压、高温、有辐射等场景的应用需求。
碳化硅功率器件综合性能高、工作效率高、尺寸小且质量轻,特别适用于对功率器件体积和能效要求较高的场景中,如新能源汽车充电机及充电桩、混合动力汽车功率转换器、光伏逆变器、工业设备功率逆变器、高压开关、工业级电源等领域,被广泛应用在电子电器、新能源汽车、新能源发电、智能电网、城市轨道交通、高铁、工业、航空航天等行业中,是最具发展前景的功率器件产品之一。
碳化硅功率器件于20世纪70年代开始研发,90年代,为保持军事及航天技术优势,欧美日等国家与地区将碳化硅功率器件列入战略规划,投入大量资金与人力,碳化硅功率器件技术快速进步。现阶段,碳化硅功率器件产品的性能与质量不断提高,市场规模不断扩大,但依然存在原材料价格较高、高压产品制造技术不成熟、封装无法满足高温高频场景应用需求等问题。
在全球范围内,碳化硅功率器件领先生产企业主要有德国英飞凌、美国科锐、日本罗姆、欧洲意法半导体,这四家企业合计市场份额占比达到80%以上,其他较为先进的企业还有美国通用电气、美国美高森美、美国USCi、美国GeneSiC、瑞典Ascatron、日本三菱、日本富士、日本东芝等。在我国市场中,除国外领先企业外,本土企业竞争力也在不断提升,代表性企业主要有泰科天润、深圳基本半导体、杨杰科技、芯光润泽、瑞能半导体、上海瞻芯电子等。
新思界
行业分析人士表示,虽然我国本土碳化硅功率器件企业技术不断进步,竞争力不断提升,但国外企业在国内市场中仍占据主导地位,本土企业市场份额占比较小。未来,新能源汽车产业将是碳化硅功率器件市场增长的主要动力,我国新能源汽车产业发展迅速,对碳化硅功率器件的需求将会快速增长,碳化硅功率器件行业迎来重大发展机遇,本土企业亟需提升核心竞争力,提高国内市场占有率。