導(dǎo)讀

電動汽車行業(yè)的快速發(fā)展帶動車用功率器件需求不斷增長，功率器件生產(chǎn)企業(yè)紛紛擴產(chǎn)。SiC功率器件已經(jīng)在汽車中獲得應(yīng)用，GaN功率器件的可靠性也已達(dá)到車規(guī)要求，未來應(yīng)用可期。

據(jù)國際能源署(IEA)預(yù)測，到2030年，在全球銷售的純電動汽車臺數(shù)將達(dá)到2017年的15倍，增至2150萬輛。隨著純電動汽車銷量的成倍增加，車用功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模也將快速擴大。以SiC和GaN為代表的第三代半導(dǎo)體功率器件具有高效節(jié)能、小型化等諸多優(yōu)點，成為關(guān)注的焦點之一。

應(yīng)迅速擴大的市場需求，國際功率器件廠商紛紛發(fā)力汽車市場。

2018年3月，世界最大的功率器件生產(chǎn)企業(yè)德國英飛凌與上海汽車宣布成立合資企業(yè)，為中國市場生產(chǎn)汽車級框架式IGBT模塊。排名第2的美國安森美半導(dǎo)體公司也將以車載半導(dǎo)體為中心，擴充功率半導(dǎo)體產(chǎn)品。此外，日本功率器件生產(chǎn)企業(yè)也紛紛投資純電動汽車用功率半導(dǎo)體。東芝宣布2018-2020年將投入300億日元，到2020年將把功率半導(dǎo)體的產(chǎn)能增加至2017年度的1.5倍。三菱電機2018年度投資約100億日元擴大功率半導(dǎo)體產(chǎn)能，力爭到到2022年度實現(xiàn)2000億日元銷售額。富士電機也將在2018年度內(nèi)投入200億日元，開發(fā)面向純電動汽車、小型輕量化的功率半導(dǎo)體。2020年度以后將追加投資300億日元，力爭到2023年將功率半導(dǎo)體的銷售額增加至現(xiàn)在的1.5倍，達(dá)到1500億日元。羅姆計劃截至2024年累計將進行約600億日元的設(shè)備投資，將SiC功率半導(dǎo)體產(chǎn)能較2016年增加約16倍。

SiC功率器件開始在汽車中被采用。

據(jù)Yole統(tǒng)計，2018年，國際上有20多家汽車廠商已經(jīng)在車載充電機（OBC）中使用SiC SBD 或SiC MOSFET。此外，特斯拉Model 3的逆變器采用了意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的全SiC功率模塊，該功率模塊包含兩個采用創(chuàng)新的芯片貼裝解決方案的SiC MOSFET，并通過銅基板實現(xiàn)散熱。不僅是特斯拉，幾乎所有汽車制造商，特別是中國企業(yè)，都計劃于未來幾年在主逆變器中應(yīng)用SiC功率器件。

GaN電力電子器件可靠性提高，加速開啟汽車的應(yīng)用市場。2017年以來，Transphorm和EPC的部分產(chǎn)品相繼獲得AEC-Q101認(rèn)證。此外，截至2018年3月，GaN Systems宣布其GaN E-HEMT器件的合格性測試時間已超過1萬小時，達(dá)到JEDEC資格要求的1000小時的10倍。