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新能源汽车市场快速发展 碳化硅MOSFET市场前景向好

2024-05-08 16:48      责任编辑:杨又    来源:www.newsijie.com    点击:
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 新能源汽车市场快速发展 碳化硅MOSFET市场前景向好

        碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦、木屑等原料通过电阻炉高温冶炼而成的一种无机物,作为材料应用历史已经超过100年。近年来,碳化硅作为第三代半导体材料得到关注。碳化硅(SiC)材料是IV-IV族半导体化合物,具有宽禁带(Eg:3.2eV)、高击穿电场(4×106V/cm)、高热导率(4.9W/cm.k)等特点。碳化硅(SiC) MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种新型的功率半导体器件,具有高温性能好、高频特性好、低导通电阻、高击穿电压等优点。
 
        2018年,马斯克宣布在特斯拉Model 3的主驱逆变器里使用碳化硅MOSFET代替硅基IGBT,推动了碳化硅MOSFET在汽车领域的应用。碳化硅密排结构由单向密排方式的不同产生各种不同的晶型,已发现约200种。目前最常见且应用最广泛的是4H和6H晶型。4H-SiC适用于微电子领域,用于制备高频、高温、大功率器件;6H-SiC适用于光电子领域,实现全彩显示。汽车领域的碳化硅MOSFET主要使用4H-SiC。
 
        碳化硅MOSFET结构与硅基MOSFET产品类似,分为平面型和沟槽型,在高电压下依然能保持高速度、高效率的特点。平面型结构目前是市场中的主流,工艺简单、单元一致性较好,但是沟槽型在导通电阻、以及开关损耗上的优势明显,许多企业如英飞凌、罗姆等均在积极推进沟槽型碳化硅MOSFET研发。
 
        新思界产业研究中心整理发布的《2024-2028年中国碳化硅MOSFET市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,当前,全球碳化硅MOSFET企业主要为科锐、英飞凌、意法半导体、罗姆、三菱电机等国际大厂,产品在主驱逆变器中已经得到两场应用,而国内企业起步相对较晚,派恩杰、泰科天润、国基南方、爱仕特等企业已经开始供货。整体而言,国内碳化硅MOSFET企业整体技术水平相较于领先的国际大厂仍有差距,不过随着技术的持续发展,国内碳化硅MOSFET也已经量产。如国基南方、55所团队研制的新能源汽车用650V-1200V碳化硅MOSFET出货量突破1500万只,累计上车超200万辆。
 
        自2018年特斯拉推出使用在主驱逆变器里碳化硅MOSFET替代传统的硅基IGBT的车型后,现代、起亚、通用、比亚迪、吉利、蔚来等也都推出相关车型。根据英飞凌的测试,若将电压提高到800V后,使用SiC MOSFET替代Si-IGBT有望将系统效率提升7.6%。业内人士预测,今后车规级器件中碳化硅的应用比例将会进一步提升,800伏MOS器件将会成为主流。预计今后几年,碳化硅MOSFET产品市场渗透率将会持续增长,行业市场前景向好。
关键字: 碳化硅MOSFET