近日,芯聚能半导体在官微发表文章称:芯聚能半导体完成碳化硅(SiC)功率半导体领域关键一跃。其自主设计的车规级SiC芯片正式规模化导入主驱模块产线,标志着国内首次实现 “芯片设计-模块制造-整车验证”全链条自主可控。

芯聚能表示,得益于芯聚能碳化硅模块在新能源汽车主驱领域累计超45万个的交付实绩,芯聚能积淀了丰富的芯片筛选测试能力和完备的工艺与质量管控经验,为自主芯片规模生产提供了坚实后盾。


本次量产模块搭载芯粤能制造的SiC芯片,通过了从芯片、模块、电驱系统到整车的全产业链车规级验证,成功获得多个主驱项目定点并进入了大规模交付阶段。

芯粤能表示:在当前产业竞争环境下,该突破实现了关键技术自主可控,构建了碳化硅功率半导体的车规保障系统;通过技术整合持续优化产品性能、可靠性及成本效益,为终端客户提供竞争优势。芯聚能将以此为跃升点,深化SiC技术创新,为全球新能源产业提供高可靠性功率半导体解决方案。

国产碳化硅芯片上车“元年”,为什么是芯粤能?

今年3月,芯粤能半导体研发副总裁相奇在接受广州日报的专访时就表示,今年很可能是国产碳化硅芯片量产上车的元年,芯粤能制造的芯片也有望在2025年上半年上车。

实际上,芯粤能的发展起点非常高,是第一个通过国家重大项目审批的大规模碳化硅芯片制造项目。一期6英寸碳化硅(SiC)芯片年产能达到24万片,二期8英寸碳化硅(SiC)芯片年产能24万片。产能规模在全球市场都可以排在前列。

相奇总曾公开表示:公司依托后发优势,对标先进成熟的硅基制造体系进行了整体规划。自建厂伊始,即配备了先进的全自动化设备,打造先进的6英寸碳化硅制造工厂。这在6英寸碳化硅芯片行业中非常少见。巨大的产能规模,可以提高生产制造的效率,并在可靠性、稳定性方面有更高的保障。这是产能和工厂自动化水平带来的上车第一道保障。

除此之外,最近几年,芯粤能一直坚持在研发上加上投入。跟硅(IGBT)相比,碳化硅技术尚未成熟,进步空间还很大,因此研发投入的边际效应很高。用研发投入来换取成本和性能改善,是芯粤能产品上车的核心基石。

芯粤能一直以来就锚定在汽车级芯片产品的开发上。年初还成功开发出了第一代碳化硅沟槽MOSFET工艺平台,并通过了可靠性测试。该平台采用芯粤能自主知识产权的沟槽MOSFET结构,可显著降低比导通电阻、提高电流密度,并在确保产品可靠性的同时,有效突破平面MOSFET性能提升瓶颈问题,不仅大幅降低成本,性能更已经接近国际先进水平。

如果能顺利将碳化硅沟槽MOSFET工艺平台商业化,填补国内沟槽商业化的空白,就能进一步缩小与英飞凌、罗姆、博世等国际巨头的差距。

而如此重视产品研发投入的核心诉求除了产品性能大幅提升之外还有快速降本!

按照目前的市场情况,如果在材料降价和结构研发两方面共同作用下,碳化硅芯片的整体成本可以在三年之内降低到与IGBT芯片基本持平。

相奇总表示:碳化硅芯片的价格便宜以后,会加速对IGBT的替代,同时会开拓一些增量的应用领域,例如在新能源车充电方面。最近很多车企推出的高压快充技术对碳化硅芯片需求量就会比较大。充电功率是由电压和电流决定的,而电池不能轻易提升电流,电流稍微提高就会极大提升散热的难度,所以基本只能不断提高电压。而当一辆车要用到高压快充技术,连带着车内的主驱系统以及配套的储能设备也都得适配高压环境——电压只要到800V以上,就基本上不能用IGBT,而只能用更耐高温、性能更稳定的碳化硅芯片了。

当然,为什么是芯粤能?我想重要还有产业协同的能力 ,主要体现在技术互补、市场协同等方面。

技术互补-从设计到制造的闭环能力


芯聚能专注于碳化硅功率模块的研发与封装测试,其车规级SiC MOSFET模块已通过AQG324等国际认证,并成功搭载smart精灵#1、极氪009等车型,成为国内首个第三方量产上车的碳化硅主驱模块供应商。

芯粤能作为国内最大的车规级碳化硅芯片制造平台(6/8英寸晶圆产线),与芯聚能的模块设计封装能力形成“Fabless+Foundry”协同模式,覆盖从芯片制造到模块应用的全链条。同时开放代工平台为40余家客户提供流片服务,双方技术互补缩短产品迭代周期,加速国产替代。

市场协同-客户共享与快速验证

两家企业均与吉利深度绑定:芯粤能由吉利子公司威睿与芯聚能合资成立,芯聚能则通过吉利资本获得资金与订单支持。吉利旗下极氪、smart等车型优先采用其SiC模块,形成“芯片-模块-整车”闭环。

目前,芯聚能除吉利外,还进入广汽埃安、一汽等车企的供应链,芯粤能则与40余家客户签约流片,包括派恩杰、尚阳通等设计公司。双方共享客户资源,加速产品认证大幅缩短车规认证周期。

写在后面

"2025主驱芯片国产替代元年"标志着中国碳化硅产业从技术突破迈向市场主导的转折已来临。中国企业通过技术闭环产业链协同成本优势,正在突围欧美企业的垄断,实现从"跟跑"到"并跑"的跨越,国产芯片大规模上车或许就在眼前了!


来源:碳化硅芯观察

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