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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

2021/1/15 10:04:36   电源在线网
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  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!

  以上内容根据嘉宾分享录音整理,未经嘉宾审阅,如有疏漏敬请谅解。

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  来源:电车人内参
本文链接:斯达半导体董事长沈华:SiC器件能否大
http:www.gg432.com/news/62899.htm
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