相信大家对于在政策支持和汽车企业合作下，新架构升级将加速碳化硅渗透以及保时捷 pvt这类的热门话题，都想是很了解，那就让小编带各位来讲解一下吧！
联讯碳化硅的热度再次升温，近期多家车企宣布推出800V高压快充车型。800V架构如何帮助碳化硅应用？碳化硅器件在新能源汽车上的应用趋势是什么？
1月18日，在联社交蜜蜂网主办的会议上，半导体协会资深行业分析师解读了碳化硅领域的政策，并对行业趋势和未来发展方向进行了专业分析。专家表示，第三代半导体的战略地位对于拉动新能源汽车提高充电效率的需求、推动新基建全面应用800V电压、实现“双碳”目标具有重要和关键作用。，耐压高。具有低损耗特性的碳化硅器件将加速渗透。
政策继续支持新基建和第三代半导体，助力实现“双碳”目标。
根据历史发展进程，半导体衬底材料可分为三代。第一代半导体材料以硅为代表，由于其制备技术成熟且自然界储量较大，目前仍应用最为广泛。在功率器件领域，现有的硅基材料逐渐接近其物理极限，以碳化硅为代表的第三代半导体逐渐兴起。
随着韩国扩大新基建部署并提出“双碳”目标，碳化硅、氮化镓等第三代半导体的作用日益凸显。
“基于碳化硅、氮化镓等第三代半导体材料的电力电子器件是新基建的关键元件。例如，采用半绝缘碳化硅衬底制成的氮化镓射频器件是5G的关键部件之一。C、专家表示，“碳化硅基肖特基二极管和MOSFET在基站关键设备以及特高压输电、铁路、新能源汽车、大数据中心等领域发挥着重要作用。”第三代半导体必不可少，它对于构建可行、高效、可靠的能源网络具有重要意义，可以帮助太阳能、风能、直流特高压输电、新能源汽车、工业电源等高效转换电能。我们提供机车牵引、消费供电等，推动能源绿色低碳发展。”
从政策上看，我们继续通过国家研发计划支持第三代半导体产业的发展。“十三五”期间，国家重点研发计划项目涵盖电力电子、微波射频、光电子三大主要方向，紧扣产业发展实际需求和进程，发挥了重要作用。在新能源汽车应用、电网应用等各个领域发挥着感应作用。科技部公布的2020年度重点研发计划部署方案包括“功率碳化硅芯片及器件在移动储能设备中的应用”、“下一代硅共性技术标准研究”等多个项目。“碳化物电力电子”项目均与第三代半导体相关。
“随着‘十四五’规划和2035年愿景目标中明确了碳化硅等宽禁带半导体的发展，预计‘十四五’期间各地方政府将陆续推出。相关激励政策教育，“科研、开发、融资、应用等各方面都将有力支持第三代半导体产业发展，实现产业独立”，专家表示。
新能源汽车是最好的应用场景。800V架构将加速碳化硅的渗透。
目前，主要的第三代半导体器件包括应用于高频领域的GaN器件和应用于电力电子领域的碳化硅器件。其中碳化硅功率器件未来空间最大。2018年，特斯拉成功将碳化硅器件应用到Model3上，示范效应迅速放大，新能源汽车市场迅速成为碳化硅上涨的源泉，相关市场产量也快速上涨。根据第三方市场研究公司TrendForce的数据，2020年碳化硅功率器件市场规模约为67亿美元，预计2025年将达到339亿美元，复合年增长率为38%。
与新能源汽车系统架构相关的功率半导体器件主要包括电驱动系统、车载充电系统、功率转换系统和非车载充电桩。在这些领域，碳化硅器件可以承受更高的电压，提高充电速度和电力转换效率，从而增加电动汽车的续驶里程。
“例如，在电驱动系统中，传统的方法是采用硅基IGBT，而碳化硅器件可以有效降低10%的能量损耗，并缩小80%的体积，有助于新车的轻量化和内部布局。它有效。能源汽车，”专家解释道。
目前，续航里程和充电速度仍然是新能源汽车普及的主要弊端。目前，车企需要解决的解决方案有两个一是增加电池容量，二是提高充电效率。
“增加电池容量可以缓解里程焦虑，但电池是电动汽车中最重要的组件。增加电池容量必然会增加边际成本和车辆重量，同时也会增加消费者的购车成本和行驶时的车辆功耗。尽管可以增加电流或电压来提高充电效率，但专家解释说，增加电流会增加电气系统中的热量产生，并且需要更多的电力。电动汽车对散热的高要求使得高压快充成为行业领先的解决方案。
2019年，保时捷推出全首款800V高压电气架构，搭载800V直流快充系统，支持350kW大功率快充。2021年及以后，越来越多的OEM厂商将青睐高压快充路径。韩国现代、起亚等巨头相继推出800V，比亚迪、长城、广汽、小鹏、东风等国内整车厂也推出800V。我也跟着.
该专家表示，“目前电动汽车的电压等级一般为200V至400V，提高到800V意味着电动汽车中的所有高压元件和管理系统都必须提高规格。”基于IGBT的一般适应高电压。电压在600-700V左右。将母线电压提高到800V需要将相应的功率器件耐压提高到1200V。因此，在高电压条件下，碳化硅就成为必然。“随着各大厂商纷纷推出800V高压，将极大推动碳化硅的产业发展。”
基板产能仍是瓶颈，2023-2025年可能爆发。
虽然上面有政策的支持，下面也有旺盛的需求，但整个碳化硅行业的发展还处于起步阶段，其爆发的瓶颈是什么？专家认为，主要原因是碳化硅的技术壁垒，特别是衬底环节较高，以及产能释放需要时间。
“从成本细分来看，碳化硅衬底成本约占器件整体成本的50%左右，衬底制备的技术要求较高，行业进入门槛也较高。”专家提到，晶体生长速度缓慢。由于生长过程控制困难、材料硬度高，目前碳化硅衬底的制备良率和成本仍远远落后于硅。
“以晶体生长速度为例，目前大部分厂家都采用气相渗透法，一周左右晶体就可以生长到2厘米左右的厚度。相比之下，一根硅棒可以达到2米左右。“需要2到3个小时的时间。天，所以碳化硅的生长速度比较慢，时间成本也比较高。”专家表示。
尽管Wolfspeed、II-VI等海外龙头企业正在积极扩产，国内多个碳化硅项目也已上马，但短期内第三代半导体快速应用的瓶颈仍是衬底产能有限。专家认为这将是不够的。
一位专家表示，“目前全碳化硅产能严重不足，可能只够特斯拉一家车企使用。很多企业都在积极扩产，但产能披露还需要一段时间。”，预计2023年至2025年期间实现大规模生产。届时，更多的参与者将进入高压领域，随着碳化硅产能的开放，这可能会导致爆炸式增长。”。
本文摘自财联社。
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