斯达半导体董事长沈华：SiC器件能否大规模装车取决于动力电池的成本降幅
发布日期：2021-01-04 18:01浏览次数：31648
2020年12月11日，由电车人产业平台主办，三斧科技、三电资本承办的“2020(第七届)电车人大会暨中国电动汽车
产业链100强发布会”圆满落幕。
大会围绕“平台化造车助力全产业链突破”主题，邀请顶级专家权威解读中国新能源
汽车市场、政策、技术、产业、资本趋势，涉及整车、动力电池、电驱动系统、智能网联、微小型电动汽车、商用车电动化、产业投融资等核心热点话题。
300余位来自整车、核心零部件、销售运营商、投资机构、政府协会、产业联盟等电动汽车全产业链中高层人士参加了大会。
大会现场
本次大会特邀斯达半导体董事长沈华，以“IGBT技术和产业化竞争趋势”为题进行了主题分享。
沈华认为，车规级功率半导体的发展趋势主要为高压化、高效化、高速化、集成化4个方面；SiC器件能否在电动汽车上大规模应用，取决于动力电池的成本下降幅度，如果SiC器件成本降幅比动力电池成本降幅更大，SiC器件应用率将有大幅提升。
沈华 斯达半导体董事长
01、新能源汽车行业IGBT技术要求
根据汽车电气化的程度不同，内部包含的半导体的量也不同：
一辆48V微混车中半导体约占531美元，其中IGBT占90美元。
一辆全混动和插电混动车中半导体约占785美元，其中功率半导体占300美元；
一辆纯电动汽车中半导体约占775美元，其中功率半导体占比350美元。
新能源汽车中不同零部件使用的功率半导体也有所不同：
主逆变器主要用IGBT和SiC器件；车载充电机（OBC）主要用CoolMOS、IGBT和SiC器件；DC-AC主要用CoolMOS和SiC器件；压缩机主要用IGBT和SiC器件；PTC加热器和水泵、油泵主要用IGBT。
总体上来说，新能源汽车功率半导体大部分用的是IGBT，只要很小一部分用的是SiC器件。
所以IGBT对于电动汽车来说非常重要，无论是成本还是性能。
新能源汽车电驱动系统技术方向对功率半导体提出了四个发展需求：母线电压越来越高、开关效率越来越高、开关速度越来越快、抗冲击性能越来越好。
目前主流的新能源车功率器件方案有两种；
一种是标准化模块，如2016版的BMW i3使用了HP2模块，2016版的蔚来ES8使用了HP Drive模块，奇瑞EQ、长城欧拉使用了P3模块，本田VE-1使用了P4模块……
另一种是多功能集成定制化模块，如三菱欧蓝德、丰田普锐斯等等。
按照散热方式，可以分为双面焊接单面冷却模块和双面焊接双面冷却模块。
02、车规级功率半导体产业化方向
IGBT从诞生到现在经历过多次更新换代，目前市场主流的车用IGBT芯片按电压等级分为以下3类：
650V，英飞凌的产品是HP1/HP2模块，斯达半导体类似的产品是P3/P4模块；
750V，英飞凌的产品是HP Drive模块，斯达半导体类似的产品是P6模块；
1200V，英飞凌的产品是EconoDual3，斯达半导体类似的产品是C6.1模块。
IGBT芯片的发展趋势主要有4个方面：
一是晶圆从6寸到8寸再到12寸，利用面积越来越高；二是芯片的面积越做越小；三是性能越来越强；四是成本越来越低。
其中综合性能提升方面，在芯片设计时要重点优化开通损耗和关断损耗，提升动态性能（短路能力、EMI特性、温度系数），这需要先进的工艺技术配合予以实现。
SiC器件在电动汽车上也起着很重要的作用，和IGBT相比，SiC器件最大的优点是损耗低，SiC器件更多的替代IGBT，可以提升电动汽车的续航里程，这和增加动力电池电量的作用类似。
SiC器件最大的缺点是价格贵，SiC器件比IGBT工作温度更高，电压更大，对于车用模块的封装技术要求也更高。
所以今后SiC器件能否在电动汽车上大规模应用，很大程度上取决于动力电池的成本下降幅度。
如果未来SiC器件成本降幅比动力电池成本降幅更大，那么SiC器件的应用率将会有大幅提升。
03、车规级功率半导体竞争格局与趋势
从目前车用功率半导体供应商的竞争格局来看，分为3大类：
第一类是传统的功率半导体公司，如英飞凌、三菱、西门康、富士等，他们希望他们的产品能大量的应用到车上；
第二类是汽车零部件集团，如博世、电装、法雷奥等，他们有针对性的在做车用功率半导体产品。
第三类是国内的功率半导体厂商，如斯达半导体、比亚迪等，在国内有一定市场占比。
根据IHS公布的2019年IGBT模块全球市场占比来看，英飞凌市场占比35%是目前绝对的龙头，其次依次是三菱、富士、西门康、Vincotech，斯达半导体排名第7，市场占比为3.1%，是唯一一家进入前10的中国企业。
这个排名是整个IGBT市场的，IGBT不单单只用在电动汽车上，它也是光伏、风力发电、电源模块的核心器件。
实际上，我们从开始做车规级功率半导体产品到现在，已经过去了12年，所以在国内我们的市场份额相对比较大，我们产品在国内的累计装车量已经达到了70万辆，其中2019年达到了16万辆。
目前，包括欧拉黑猫白猫、奇瑞小蚂蚁等车型，都在配套我们的IGBT模块。
因为中国新能源汽车市场有很不错的前景，所以斯达半导体希望在近几年加大力度，更深度的进入电动汽车市场，希望通过电车人产业平台，找到更多优质的合作伙伴，谢谢！
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