SiC行業(yè)深度報(bào)告SiC全產(chǎn)業(yè)鏈拆解,新能源行業(yè)下一代浪潮之基(上)_第1頁
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SiC行業(yè)深度報(bào)告:SiC全產(chǎn)業(yè)鏈拆解,新能源行業(yè)下一代浪潮之基(上)1.SiC性能優(yōu)異,材料升級(jí)勢(shì)在必行SiC是第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料,在禁帶寬度、擊穿場(chǎng)強(qiáng)、電子飽和漂移速度等物理特性上較Si更有優(yōu)勢(shì),制備的SiC器件如二極管、晶體管和功率模塊具有更優(yōu)異的電氣特性,能夠克服硅基無法滿足高功率、高壓、高頻、高溫等應(yīng)用要求的缺陷,也是能夠超越摩爾定律的突破路徑之一,因此被廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域(光伏、儲(chǔ)能、充電樁、電動(dòng)車等)。1.1.什么是SiC半導(dǎo)體材料按被研究和規(guī)模化應(yīng)用的時(shí)間先后順序通常分為三代。第一代:20世紀(jì)40年代,硅(Si)、鍺(Ge)開始應(yīng)用,硅的自然儲(chǔ)量大、制備工藝簡(jiǎn)單,是當(dāng)前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的半導(dǎo)體材料,應(yīng)用于集成電路,涉及工業(yè)、商業(yè)、交通、醫(yī)療、軍事等人類生產(chǎn)生活的各個(gè)環(huán)節(jié),但在高頻高功率器件和光電子器件應(yīng)用上存在較大瓶頸。第二代:20世紀(jì)60年代,砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)在光電子、微電子、射頻領(lǐng)域被用以制作高速高頻、大功率以及發(fā)光電子器件,能夠應(yīng)用于衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、光通信、GPS導(dǎo)航等。由于GaAs、InP材料資源稀缺、價(jià)格昂貴、有毒性、污染環(huán)境,使得第二代半導(dǎo)體材料的應(yīng)用具有一定的局限性。第三代:20世紀(jì)80年代,碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、金剛石(C)等為代表的寬禁帶(Eg>2.3eV)半導(dǎo)體迅速發(fā)展,具有擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),滿足高電壓、高頻率場(chǎng)景,應(yīng)用于高電壓功率器件、5G射頻器件等領(lǐng)域。與Si材料相比,SiC主要優(yōu)勢(shì)在于:1)SiC具有3倍于Si的禁帶寬度,能減少漏電并提高耐受溫度。2)SiC具有10倍于Si擊穿場(chǎng)強(qiáng),能提高電流密度、工作頻率、耐壓容量并減低導(dǎo)通損耗,更適合高壓應(yīng)用。3)SiC具有2倍于Si的電子飽和漂移速度,所以可工作頻率更高。4)SiC具有3倍于Si的熱導(dǎo)率,散熱性能更好,能夠支持高功率密度并降低散熱要求,使得器件更輕量化。因此,SiC材料具有明顯的材料性能優(yōu)勢(shì),能滿足現(xiàn)代電子對(duì)高溫、高功率、高壓、高頻、抗輻射等惡劣條件要求,適用于5G射頻器件和高電壓功率器件,滿足新能源領(lǐng)域(光伏、儲(chǔ)能、充電樁、電動(dòng)車等)對(duì)于輕量化、高能效、高驅(qū)動(dòng)力等要求。1.2.我們?yōu)槭裁匆肧iC做器件SiC器件包括二極管、晶體管和功率模塊。2001年英飛凌最先發(fā)布SiCJBS產(chǎn)品;2008年Semisouth發(fā)布了第一款常關(guān)型的SiCJFET器件;2010年ROHM公司首先量產(chǎn)SiCMOSFET產(chǎn)品;2011年Cree公司開始銷售SiCMOSFET產(chǎn)品,2015年ROHM繼續(xù)優(yōu)化推出了溝槽柵MOSFET。目前,SiCSBD二極管和MOSFET晶體管目前應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化成熟度最高,SiCIGBT和GTO等器件由于技術(shù)難度更大,仍處于研發(fā)階段,距離產(chǎn)業(yè)化有較大的差距。SiC器件因其材料特性表現(xiàn)優(yōu)越電氣性能:1)導(dǎo)通、開關(guān)/恢復(fù)損耗更低:寬帶隙使得SiC器件漏電流更少,并且在相同耐壓條件下,SiC器件的導(dǎo)通電阻約為硅基器件的1/200,因此導(dǎo)通損耗更低;SiFRD和SiMOSFET從正向偏置切換到反向偏置的瞬間會(huì)產(chǎn)生極大的瞬態(tài)電流,過渡到反向偏置狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生很大損耗。而SiCSBD和SiCMOSFET是多數(shù)載流子器件,反向恢復(fù)時(shí)只會(huì)流過結(jié)電容放電程度的較小電流。并且,該瞬態(tài)電流幾乎不受溫度和正向電流的影響,無論在何種環(huán)境條件下都可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定快速(小于20ns)的反向恢復(fù)。根據(jù)ROHM,SiCMOSFET+SBD的模組可以將開通損耗(Eon)減小34%,因此恢復(fù)損耗低;SiC器件在關(guān)斷過程中不存在電流拖尾現(xiàn)象,根據(jù)ROHM,SiCMOSFET+SBD的模組可以將關(guān)斷損耗(Eoff)減小88%,因此開關(guān)損耗更低。2)器件得以小型化:SiC禁帶寬度決定了它能夠以更高的摻雜濃度、更薄的膜厚漂移層制作出600V以上的高壓功率器件(對(duì)于相同耐壓的產(chǎn)品、同樣的導(dǎo)通電阻,芯片尺寸更小);SiC飽和電子漂移速率高,所以SiC器件能實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率和更高的功率密度,因頻率的提升減少了電感、變壓器等外圍組件體積,從而降低了組成系統(tǒng)后的體積及其他組件成本。SiC帶隙寬并且導(dǎo)熱率顯著,不僅在高溫條件下也能穩(wěn)定工作,器件散熱更容易,因此對(duì)散熱系統(tǒng)要求更低。3)SiC器件熱穩(wěn)定:SiCSBD與SiFRD開啟電壓都小于1V,但SiCSBD的溫度依存性與SiFRD不同:溫度越高,導(dǎo)通阻抗就會(huì)增加,VF值會(huì)變大,不易發(fā)生熱失控,提升系統(tǒng)的安全性和可靠性。同等溫度條件下,IF=10A時(shí)SiC與硅二極管正向?qū)妷罕葘?duì),SiC肖特基二極管的導(dǎo)通壓降為1.5V,硅快速恢復(fù)二極管的導(dǎo)通壓降為1.7V,SiC材料性能好于硅材料。此外,SiMOSFET的漂移層電阻在溫升100℃時(shí)會(huì)變?yōu)樵瓉?倍,但SiCMOSFET的漂移層電阻占比小,其他電阻如溝道電阻在高溫時(shí)會(huì)稍微下降,n+基板的電阻幾乎沒有溫度依存性,因此在高溫條件下導(dǎo)通電阻也不容易升高。超越摩爾定律,新材料是突破路徑之一。硅基器件逼近物理極限,摩爾定律接近效能極限。SiC器件作為功率器件材料端的技術(shù)迭代產(chǎn)品出現(xiàn),能夠克服硅基無法滿足高功率、高壓、高頻、高溫等應(yīng)用要求的缺陷。2.多領(lǐng)域需求驅(qū)動(dòng),SiC市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)62.97億美元2021-27年全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模CAGR為34%。SiC器件被廣泛用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、國(guó)防軍工等領(lǐng)域。Yole數(shù)據(jù)顯示,全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模將由2021年的10.9億美元增長(zhǎng)至2027年的62.97億美元,2021-27年CAGR+34%。此外,根據(jù)CASAResearch統(tǒng)計(jì),2020年國(guó)內(nèi)SiC、GaN電力電子器件市場(chǎng)規(guī)模約為46.8億元,較上年同比增長(zhǎng)90%,占分立器件的比例為1.6%。并且預(yù)計(jì)未來五年SiC、GaN將以45%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增至近300億元。根據(jù)Yole,新能源汽車、光伏儲(chǔ)能是SiC市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。1)全球新能源汽車SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模2019年為2.3億美元,占比為41.6%,2021年6.8億,占比為62.8%,預(yù)計(jì)至2027年增加至49.9億美元,占比提升至79.2%,2021-27年CAGR為39.2%。2)光伏儲(chǔ)能是SiC功率器件第二大應(yīng)用市場(chǎng),2021年該全球市場(chǎng)規(guī)模為1.5億美元,預(yù)計(jì)至2027年增加至4.6億美元,2021-27年CAGR為20.0%。據(jù)CASA預(yù)測(cè),2021-26年中國(guó)第三代半導(dǎo)體電力電子市場(chǎng)將保持40%年均增速,到2026年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)500億元。其中,車用第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)將從40.5億元增長(zhǎng)至267.3億元;充電樁用第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)從0.54億元增長(zhǎng)至24.9億元;光伏用第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)從5億元增長(zhǎng)至20億元。2.1.新能源車是SiC器件應(yīng)用的最大驅(qū)動(dòng)力,或迎替代機(jī)遇2.1.1.角度一:SiC電驅(qū)系統(tǒng)搶先上車,體積、損耗有效下降SiC功率器件做電驅(qū),電力損耗有效下降。新能源汽車系統(tǒng)架構(gòu)中涉及到功率半導(dǎo)體應(yīng)用的組件包括:電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)(OBC)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(車載DC/DC)和非車載充電樁。其中電驅(qū)是SiC功率器件最主要的應(yīng)用部位,行業(yè)內(nèi)也都率先在電驅(qū)采用SiC器件。根據(jù)美國(guó)能源部對(duì)純電動(dòng)車Nissan-Leaf的能耗分析,電驅(qū)能量損耗約為16%,其中功率器件占其中的40%,因此,電控里功率器件能量損耗約占整車的6.4%。若使用SiC器件,通過導(dǎo)通/開關(guān)等維度,總損耗相比硅器件下降70%,全車總損耗下降約4.48%,也相當(dāng)于相同的電池容量下行駛里程提升比例。據(jù)汽車之家拆分,動(dòng)力電池占純電動(dòng)汽車總成本的40%-50%,假設(shè)某中高端電動(dòng)車價(jià)格為20萬元,電池成本約8-10萬元,如以SiC方案提升里程5%計(jì)算,相同性能的產(chǎn)品條件下,僅電池系統(tǒng)就為總成本節(jié)省4000-5000元。采用SiC可減小電力電子系統(tǒng)體積、減少能量損失。SiC模塊可以在實(shí)現(xiàn)50kHz以上的高頻驅(qū)動(dòng)(傳統(tǒng)IGBT模塊無法實(shí)現(xiàn)),推動(dòng)電感等被動(dòng)器件的小型化。另外,IGBT模塊存在開關(guān)損耗引起的發(fā)熱問題,只能按照額定電流的一半進(jìn)行使用,而SiC模塊開關(guān)損耗較小,即使在高頻驅(qū)動(dòng)時(shí)也無需進(jìn)行大幅的電流降額,散熱系統(tǒng)要求也相對(duì)較低,同樣減小了SiC器件的體積。采用SiC模塊可以加速高集成、高密度三合一電驅(qū)的推進(jìn),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性體積的縮小,進(jìn)而帶來風(fēng)阻(占驅(qū)動(dòng)損耗的1/3)的減小,促進(jìn)能量損耗進(jìn)一步降低。使用SiC并未增加整車成本。雖然SiC器件成本高于硅基器件,但使用SiC器件可以降低系統(tǒng)體積、降低電池?fù)p耗、提升續(xù)航里程,從而促進(jìn)整車成本的降低。據(jù)Wolfspeed(Cree)測(cè)算,在新能源汽車使用SiC逆變器,可以提升5%-10%的續(xù)航,節(jié)省400-800美元的電池成本,與新增200美元的SiC器件成本抵消后,還能實(shí)現(xiàn)200-600美元的單車成本節(jié)約,未來,隨著SiC規(guī)模化量產(chǎn)之后,成本有望逐步降低,將為整車成本創(chuàng)造更大空間。SiC在城市工況、電池容量大、電壓低的方向上能夠提升更大系統(tǒng)效率。一方面,電池基礎(chǔ)容量越大,可以提升的絕對(duì)里程數(shù)就越多;鋰電池成本越高,可以節(jié)省的單位電池成本越大。另一方面,在固定電池電壓后,電池功率近似跟輸出電流能力成正比,輸出電流能力近似跟芯片的使用數(shù)量成正比,功率約高則相應(yīng)使用SiC器件越多,替換成本越高。此外,越是處于頻繁開關(guān)/頻繁剎車加油的低速工況下,獲得的效率優(yōu)勢(shì)就更高,所以在城市工況中運(yùn)行,使用SiC器件帶來的效率提升的優(yōu)勢(shì)更加明顯。2018年特斯拉在其Model3車型首次將SiIGBT換成了封裝尺寸更小的SiC模塊,使開關(guān)損耗降低了75%,系統(tǒng)效率提高了5%,續(xù)航里程提升5-10%。2.1.2.角度二:電動(dòng)汽車架構(gòu)向高壓過渡,成為SiC上車催化劑補(bǔ)能時(shí)間長(zhǎng)是新能源汽車的最大痛點(diǎn)。如今車企推出的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航多在500km上下,甚至高達(dá)700km,和普通燃油車?yán)m(xù)航里程接近,續(xù)航已不再是最大負(fù)累。但是電動(dòng)車還是面臨里程焦慮的問題,主要原因還是燃油車加油時(shí)間僅為15分鐘,而電動(dòng)車快充至少需要60分鐘,在高峰期充電排隊(duì)等候時(shí)間亦進(jìn)一步拉長(zhǎng)。續(xù)航越高、充電效率越高,電動(dòng)車在通勤中耗時(shí)與燃油車約接近。根據(jù)《EnablingFastCharging:ATechnologyGapAssessment》做的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn):在525英里(1英里=1.6公里)的旅程中,普通燃油車只需要加油一次,總耗時(shí)8小時(shí)23分鐘;而續(xù)航300英里400KW的直充電動(dòng)車單次充電僅需23分鐘,旅途總計(jì)耗時(shí)8小時(shí)31分鐘,整體耗時(shí)不輸燃油車。根據(jù)P=UI,提升充電效率的方向有二,提升電壓最佳。根據(jù)發(fā)熱量公式Q=I2Rt,提升電流模式充電過程會(huì)產(chǎn)生大量熱量,對(duì)汽車散熱系統(tǒng)和熱管理有更高的要求。在用大電流充電時(shí),還會(huì)導(dǎo)致極化現(xiàn)象出現(xiàn)、電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)不充分,對(duì)于電池的傷害較大。此外,大電流模式的應(yīng)用場(chǎng)景有限制,目前大電流模式僅在10%-20%SOC進(jìn)行最大功率充電,在其他區(qū)間充電效率也有明顯下降。而提升電壓模式除了減少能耗、提高續(xù)航里程外,還有減少重量、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn),是目前廠商普遍采用的模式。相同功率下高電壓比大電流更優(yōu)。華為分別測(cè)算了高電壓800V/250A,大電流400V/500A,相較基準(zhǔn)400V/250A的電池系統(tǒng)成本和整車成本變化,高電壓架構(gòu)下整車成本的上升不足2%,比大電流方案更優(yōu)。根據(jù)戴姆勒奔馳研究,在800V高壓平臺(tái)采用SiC模塊較硅基IGBT模塊整車低了7.6%的能耗,相比中低壓能耗降低更多。越來越多汽車廠商布局800V平臺(tái)。受限于硅基IGBT功率元器件的耐壓能力,之前電動(dòng)車高壓系統(tǒng)普遍采用的是400V電壓平臺(tái)。如今,高壓快充路線受到越來越多主機(jī)廠的青睞,先是保時(shí)捷TaycanTurboS、小鵬,隨后現(xiàn)代、起亞等國(guó)際巨頭,比亞迪、長(zhǎng)城、廣汽等國(guó)內(nèi)主機(jī)廠也相繼推出或計(jì)劃推出800V平臺(tái),高壓快充體驗(yàn)將會(huì)成為電動(dòng)車市場(chǎng)差異化體驗(yàn)的重要標(biāo)準(zhǔn)。未來,隨著市場(chǎng)對(duì)續(xù)航里程、充電速度要求的提高,電動(dòng)車電壓有望升至800V-1000V。高壓架構(gòu)未來向中小車型滲透。根據(jù)車型劃分,可將乘用車劃分為A00、A0、A、B、C級(jí)車等多個(gè)級(jí)別。根據(jù)各車企官網(wǎng)數(shù)據(jù),A級(jí)以下微型或小型車型普遍采用低壓系統(tǒng),而在B級(jí)/C級(jí)中大型車型中,高壓平臺(tái)逐漸普及。長(zhǎng)期看快充對(duì)于中小車型亦是剛需,800V架構(gòu)升級(jí)具備長(zhǎng)期趨勢(shì)。高電壓平臺(tái)需要各部件耐高壓、耐高溫,將導(dǎo)致SiC器件的替代需求顯著增長(zhǎng)。高壓平臺(tái)看起來只是升高了整車的電壓,但對(duì)于技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,卻是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的系統(tǒng)工程。1)電機(jī)電控:800V平臺(tái)要求下,硅基IGBT的開關(guān)/導(dǎo)通損耗將大幅升高,而SiC器件在耐壓、開關(guān)頻率、損耗等多個(gè)維度表現(xiàn)優(yōu)異,因此電機(jī)控制器需要采用SiCMOSFET代替硅基IGBT。2)車載OBC:主流功率從3.6kW、6.6kW升級(jí)到11kW、22kW,并向雙向逆變升級(jí)。雙向OBC不僅可將AC轉(zhuǎn)化為DC為電池充電,同時(shí)也可將電池的DC轉(zhuǎn)化為AC對(duì)外進(jìn)行功率輸出,需要使用SiC器件。3)DC/DC:直流快充樁原本輸出電壓等級(jí)為400V,可直接給動(dòng)力電池充電,但車系統(tǒng)平臺(tái)升級(jí)為800V后需要額外的升壓產(chǎn)品使電壓能夠上升到800V,配合OBC給動(dòng)力電池進(jìn)行直流快充。此外,DC/DC轉(zhuǎn)換器還可將高電池電壓轉(zhuǎn)換為低電壓,為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、空調(diào)以及其他輔助設(shè)備提供所需的電力,同樣需要耐高壓材質(zhì)的SiC器件。4)空調(diào)壓縮機(jī):由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),為系統(tǒng)提供主動(dòng)制冷/熱的動(dòng)力,在汽車熱管理系統(tǒng)中處于重要地位,隨著動(dòng)力源向更高電壓切換,SiC器件有很大的優(yōu)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)大功率快充的高壓系統(tǒng)架構(gòu)共有三類,全系高壓快充有望成為主流架構(gòu)。1)全系高壓,即800V電池+800V電機(jī)電控+800VOBC、DC/DC、PDU+800V空調(diào)、PTC。全系高壓的優(yōu)勢(shì)是能量轉(zhuǎn)化率高,但是短期成本較高,但長(zhǎng)期來看,產(chǎn)業(yè)鏈成熟以及規(guī)模效應(yīng)具備之后,整車成本下降。2)部分高壓,即800V電池+400V電機(jī)、電控+400VOBC、DC/DC、PDU+400V空調(diào)、PTC。部分高壓的優(yōu)勢(shì)是基本沿用現(xiàn)有架構(gòu),僅升級(jí)動(dòng)力電池,車端改造費(fèi)用較小,短期有較大實(shí)用性,但是能量轉(zhuǎn)化率沒有全系高壓高。3)全部低壓架構(gòu),即400V電池(充電串聯(lián)800V,放電并聯(lián)400V)+400V電機(jī)、電控+400VOBC、DC/DC、PDU+400V空調(diào)、PTC。其優(yōu)勢(shì)是短期成本最低,但是對(duì)充電效率提升有限。高壓將進(jìn)一步加速主驅(qū)、OBC和DC/DC的SiC滲透率提升。以22kW800V雙向OBC為例,從Si轉(zhuǎn)到SiC設(shè)計(jì),因從一個(gè)三電頻降到兩電頻開關(guān)拓?fù)洌珼C端器件數(shù)量從16顆到降到了8顆器件,驅(qū)動(dòng)電路、pcb板面積也減半,同時(shí)提高了運(yùn)行效率,替換具有顯著優(yōu)勢(shì)。根據(jù)CASA預(yù)測(cè),SiC功率器件滲透率將在電機(jī)逆變器及DC/DC器件中持續(xù)增長(zhǎng)。2.1.3.角度三:充電樁向大功率方向發(fā)展,SiC器件滲透率進(jìn)一步提升中國(guó)公共充電樁快速增長(zhǎng),總量占比超過全球半數(shù)。IEA數(shù)據(jù)顯示,2021年全球共公共充電樁保有量為176萬個(gè),其中有120萬個(gè)為低速充電樁(功率≤22kW),56萬個(gè)為高速充電樁(功率>22kW)。根據(jù)各國(guó)已宣布的氣候承諾方案,預(yù)測(cè)2022-30年全球年均建設(shè)100萬/50萬個(gè)低速/高速充電樁,2030年全球?qū)碛?000萬/550萬個(gè)低速/高速充電樁。2021年底中國(guó)擁有115萬個(gè)公共充電樁,占全球65%。根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟發(fā)布的最新數(shù)據(jù),2022年1-9月新增公共充電樁48.9萬臺(tái),充電配套設(shè)施建設(shè)逐步完善。我國(guó)有望于2025年在城市和城際重點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)2-3C公共充電樁的初步覆蓋。根據(jù)《中國(guó)電動(dòng)車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展戰(zhàn)略與路線圖研究(2021-2035)》,我國(guó)將于2025年實(shí)現(xiàn)2-3C的充電樁在重點(diǎn)區(qū)域的城市和城際公共充電設(shè)施的初步覆蓋;于2030年實(shí)現(xiàn)3C及以上公共快充網(wǎng)絡(luò)在城鄉(xiāng)區(qū)域與高速公路的基本覆蓋;于2035年實(shí)現(xiàn)3C及以上快充在各應(yīng)用場(chǎng)景下的全面覆蓋。充電樁向大功率方向發(fā)展。《交通運(yùn)輸部關(guān)于推動(dòng)交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)建設(shè)的指導(dǎo)意見》中明確要在高速公路服務(wù)區(qū)建設(shè)超級(jí)快充、大功率充電汽車充電設(shè)施。據(jù)EVICPA統(tǒng)計(jì),2016-20年中國(guó)新增直流樁的平均功率從70kW提升至131kW,在新增直流樁中150kW的比例從9%增至28%;從用戶使用習(xí)慣的角度來看,99.3%用戶在公用場(chǎng)站充電選擇快充樁,87%用戶選擇120kW及以上的大功率充電樁。國(guó)家電網(wǎng)是國(guó)內(nèi)最大的充電樁公開招標(biāo)企業(yè),2022年招標(biāo)的充電樁中,功率為160kW、240kW和480kW的占比分別為53%、3%和16%,160kW超越80kW成為主力招標(biāo)功率。更高功率、更多數(shù)量的超充站布局。截至2022年6月,特斯拉在中國(guó)大陸已建立1200多座超級(jí)充電站,8700多個(gè)超級(jí)充電樁,其V3充電樁功率為250kW,未來還將推出峰值充電功率350kW的V4充電樁;小鵬汽車22年8月發(fā)布峰值充電功率為400kW的S4超快充樁,計(jì)劃到23年新增超過500座以上、到25年累計(jì)建設(shè)2000座超快充站。此外,2022年7月中國(guó)主導(dǎo)發(fā)起的ChaoJi直流充電接口標(biāo)準(zhǔn)在IEC全票通過,有望促進(jìn)超級(jí)充電基礎(chǔ)設(shè)施加速布局。大功率充電樁帶動(dòng)SiC滲透率不斷提升。對(duì)于充電樁而言,采用SiC模塊可將充電模塊功率提高至60KW以上,而采用MOSFET/IGBT單管的設(shè)計(jì)還是在15-30kW水平。同時(shí),和硅基功率器件相比,SiC功率器件可以大幅降低模塊數(shù)量。因此,SiC的小體積優(yōu)勢(shì)在城市大功率充電站、充電樁的應(yīng)用場(chǎng)景中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。充電樁運(yùn)營(yíng)商從減少損耗率和儲(chǔ)能對(duì)雙向電流需求兩方面,也傾向使用SiC。(1)對(duì)特來電、星星充電為首的公共充電樁運(yùn)營(yíng)商而言,從國(guó)家電網(wǎng)買電,到給新能源車主充電的過程中,存在約2%的損耗,通過使用SiC能夠?qū)p耗降低到0.5%,則運(yùn)營(yíng)成本能顯著降低,加快回收投資。(2)隨著局部地區(qū)充電站數(shù)量增多、密度變大的情況,為了平抑對(duì)電網(wǎng)的沖擊,需要配套儲(chǔ)能系統(tǒng),在夜間進(jìn)行儲(chǔ)能,充電高峰期間通過儲(chǔ)能電站和電網(wǎng)一同為充電站供電,實(shí)現(xiàn)削峰填谷。充電與儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的電流方向變化,而IGBT只能單向流通,使用SiC是唯一選擇。市場(chǎng)上主要由交流樁和直流樁兩種充電樁類型構(gòu)成。交流樁因?yàn)槠浼夹g(shù)成熟成本較低,可接入220V居民用電而成為公共充電樁的主流,但其充電效率低,耗時(shí)長(zhǎng),主要適用于家用領(lǐng)域,目前大多仍使用硅基功率器件,隨著SiC功率器件成本降低,未來交流充電樁中SiC功率器件的滲透率將進(jìn)一步提升。直流充電樁充電速度較快,但技術(shù)復(fù)雜且成本高昂,因此早期推廣速度不如交流充電樁;但對(duì)于公共充電樁來說,提升充電效率是用戶的關(guān)注核心。根據(jù)IEA統(tǒng)計(jì),全球22kW以上的快充樁占比從2015年的14.4%,上升至2021年的31.8%,公共充電樁中直流樁的滲透率持續(xù)提升。據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截止2022年9月我國(guó)163.6萬臺(tái)公共充電樁中,交流樁達(dá)到93.1萬臺(tái),而直流樁為70.4萬臺(tái),直流樁占比43.1%。直流充電樁技術(shù)的未來研發(fā)市場(chǎng)十分廣闊,SiC功率器件需求量進(jìn)一步增加。2.1.4.車用SiC解決方案市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)240億元人民幣由于SiC器件在新能源車用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),隨著SiC在新能源車領(lǐng)域的應(yīng)用,SiC成本的降低,各大廠商紛紛布局SiC,未來SiC在車用領(lǐng)域滲透率會(huì)越來越高。SiC新能源汽車市場(chǎng)規(guī)模:根據(jù)EV-Volumes最新數(shù)據(jù),全球2022H1新能源汽車銷量達(dá)430萬輛,同比+62%,新能源汽車滲透率提升至11.3%。預(yù)計(jì)到2025年全球新能源汽車銷量有望接近2000萬輛,滲透率有望突破20%,2021-25年復(fù)合增長(zhǎng)率有望達(dá)30%以上。我們假設(shè)車規(guī)SiC電驅(qū)模塊價(jià)值量約為3000-4000元,加之OBC、DC/DC等部件使用,整車的SiC器件價(jià)值量約為4500元。中壓車和低壓車會(huì)部分采用SiC器件,通過對(duì)不同電壓新能源車滲透率的計(jì)算,我們預(yù)計(jì)全球車用SiC器件市場(chǎng)規(guī)模有望在2025年達(dá)到240億元以上。2.2.SiC賦能光伏發(fā)電,市場(chǎng)規(guī)模有望增長(zhǎng)至百億元政策驅(qū)動(dòng)光伏國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速,新增裝機(jī)量持續(xù)提升。光伏逆變器是可以將光伏(PV)太陽能板產(chǎn)生的可變直流電壓轉(zhuǎn)換為市電頻率交流電(AC)的逆變器,可以反饋回商用輸電系統(tǒng),或是供離網(wǎng)的電網(wǎng)使用。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)(CPIA)數(shù)據(jù),2021年全球光伏新增裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到170GW,創(chuàng)歷史新高,各國(guó)光伏新增裝機(jī)數(shù)據(jù)亮眼,其中中國(guó)新增裝機(jī)規(guī)模54.88GW,同比增長(zhǎng)13.9%。未來在光伏發(fā)電成本持續(xù)下降和全球綠色復(fù)蘇等有利因素的推動(dòng)下,全球光伏市場(chǎng)將快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)“十四五”期間,全球光伏年均新增裝機(jī)超過220GW,我國(guó)光伏年均新增裝機(jī)或?qū)⒊^75GW。SiC賦能光伏發(fā)電,轉(zhuǎn)換率提升顯著。光伏系統(tǒng)是SiC器件除了汽車領(lǐng)域外的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。根據(jù)天科合達(dá)招股說明書,使用SiCMOS或SiMOS與SiCSBD結(jié)合的功率模塊的光伏逆變器,轉(zhuǎn)換效率可以從96%提升至99%,能效損耗降低50%以上,設(shè)備循環(huán)壽命提升50倍,從而縮小系統(tǒng)體積、增加功率密度、延長(zhǎng)使用壽命。SiC還可以通過降低無源元件的故障率、減少散熱器尺寸、減少占地面積和節(jié)省安裝成本等方式間接節(jié)約成本。海外布局較早,國(guó)內(nèi)SiC企業(yè)也逐漸將產(chǎn)品導(dǎo)入到光伏市場(chǎng)。在海外,英飛凌、富士電機(jī)等全球知名廠商早在2012年起開始布局、開發(fā)、量產(chǎn)應(yīng)用SiC器件的光伏逆變器產(chǎn)品。三安、瞻芯、泰科天潤(rùn)等企業(yè)都已經(jīng)與國(guó)內(nèi)主流的光伏逆變器生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行合作,逐步擴(kuò)大產(chǎn)能繼續(xù)帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)SiC器件的應(yīng)用。光伏逆變器市場(chǎng)規(guī)模有望增長(zhǎng)至百億元。CPIA預(yù)測(cè)到2025年,樂觀情景下全球光伏新增裝機(jī)量有望超330GW。受益于光伏裝機(jī)量上升,逆變器市場(chǎng)需求將大幅增長(zhǎng),我們測(cè)算2025年全球SiC光伏逆變器新增市場(chǎng)有望增長(zhǎng)至108.90億元。2.3.應(yīng)用場(chǎng)景多點(diǎn)開花,滲透率逐步提升1)軌道交通SiC特性滿足軌交發(fā)展需求,節(jié)能提升符合“雙碳”大趨勢(shì)。SiC高溫高頻耐高壓的特性可滿足軌道交通大功率和節(jié)能需求,因此軌道交通中牽引變流器、輔助變流器、主輔一體變流器、電力電子變壓器、電源充電機(jī)尤其有使用SiC器件的需求。以牽引變流器為例,作為機(jī)車大功率交流傳動(dòng)系統(tǒng)的核心設(shè)備,使用SiC器件能提高牽引變流器裝置效率,從而滿足軌道交通大容量、輕量化和節(jié)能型牽引變流裝置的應(yīng)用需求,并提升系統(tǒng)的整體效能。根據(jù)中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),使用SiC牽引逆變器可以節(jié)省至少10%以上的電能耗,如果我國(guó)全面采用SiC,以2019年全國(guó)軌交總電能耗為例,可節(jié)省15.26億度電,相當(dāng)于北京一年的軌交電能耗。2)智能電網(wǎng)未來智能電網(wǎng)將大量采用電力電子裝置來實(shí)現(xiàn)新能源接入,功率半導(dǎo)體器件是核心元件,傳統(tǒng)硅基功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展已接近其物理極限,新一代SiC功率器件的優(yōu)異性能可以滿足未來智能電網(wǎng)對(duì)高效率,高性能的需求,采用SiCMOSFET可以大幅度減小功率損耗,特別是器件的通態(tài)損耗,相比于采用硅基MOSFET的電力電子變換器,采用SiC功率器件損耗可以減少60%以上,未來隨著智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí),SiC功率器件替代硅基半導(dǎo)體器件或?qū)⒊蔀楸厝弧?)其他由于SiC器件工作頻率和效率較高、耐溫性較強(qiáng)等特性,其對(duì)功率轉(zhuǎn)換(即整流或者逆變)模塊中電容電感等被動(dòng)元件以及散熱片的要求大大降低,預(yù)期使用SiC器件可對(duì)整個(gè)工作模塊產(chǎn)生優(yōu)化,從而滿足當(dāng)前器件小型化和效率提升要求。預(yù)期未來在PFC電源、不間斷電源(UPS)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、風(fēng)能發(fā)電以及鐵路運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,SiC應(yīng)用場(chǎng)景可持續(xù)擴(kuò)大。3.技術(shù)升級(jí)成本下降,SiC落地拐點(diǎn)漸行漸近SiC產(chǎn)業(yè)鏈可以分為襯底材料制備、外延生長(zhǎng)、芯片設(shè)計(jì)、器件制造和應(yīng)用。SiC晶體生長(zhǎng)后經(jīng)過切割、研磨、拋光、清洗等工序加工形成SiC襯底;在符合質(zhì)量要求的襯底材料上生長(zhǎng)出新的半導(dǎo)體晶層作為外延,是影響元件的基本性能;最后配合電路設(shè)計(jì)、封裝形成功率器件,應(yīng)用于下游市場(chǎng)。襯底在SiC器件制造中占據(jù)核心地位。SiC成本分布較硅基不同,據(jù)TelescopeMagazine數(shù)據(jù),傳統(tǒng)硅晶圓中襯底部分占比前道工序平均成本結(jié)構(gòu)的7%,晶圓制造設(shè)備及工藝占比最高達(dá)50%。由于SiC晶體生長(zhǎng)速度緩慢且制造難度大,據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究和CASAResearch在2020年發(fā)布的數(shù)據(jù),襯底和外延在SiC功率器件成本結(jié)構(gòu)中占比分別為47%和23%,二者合計(jì)占比70%,是SiC器件的核心。產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)美、歐、日三足鼎立格局。玩家紛紛布局SiC業(yè)務(wù),海外企業(yè)如Wolfspeed、ROHM、ST等具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),在產(chǎn)業(yè)鏈的多個(gè)環(huán)節(jié)具備較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì);國(guó)產(chǎn)企業(yè)也正在加速入局積極追趕,目前已初步實(shí)現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。3.1.襯底是影響滲透率提升的關(guān)鍵,高成長(zhǎng)高壁壘SiC襯底可分為半絕緣型和導(dǎo)電型兩種,由于SiC襯底制備晶體溫度要求嚴(yán)格、良率低、時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致成本居高不下,價(jià)格是硅基襯底的4-5倍。行業(yè)通過尺寸大化、提高切割良率等方式正逐步縮小與硅基產(chǎn)品的價(jià)差。當(dāng)前以Wolfspeed為龍頭的歐美日企業(yè)在SiC襯底市場(chǎng)占據(jù)多數(shù)份額,在上游供給緊缺的情況下,國(guó)際巨頭正加緊完善產(chǎn)業(yè)布局,主要的措施包括了擴(kuò)大產(chǎn)能,與上游襯底廠商鎖定訂單,收購(gòu)襯底廠商等,全球也迎來了對(duì)SiC襯底的擴(kuò)產(chǎn)、收購(gòu)潮。國(guó)內(nèi)專注做SiC襯底且規(guī)模較大的企業(yè)主要為天岳先進(jìn)、天科合達(dá)、河北同光及山西爍科,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)有望持續(xù)擴(kuò)大。3.1.1.SiC襯底制備困難導(dǎo)致高成本,6英寸晶片成為市場(chǎng)主流SiC襯底分為半絕緣型和導(dǎo)電型。半絕緣型SiC襯底指電阻率高于105Ω·cm的SiC,主要用于生長(zhǎng)GaN外延層制作射頻器件;導(dǎo)電型SiC襯底指電阻率在15-30mΩ·cm的SiC,主要用于生長(zhǎng)SiC外延層制造耐高溫、耐高壓的功率器件。導(dǎo)電型SiC襯底可通過N和Al作為摻雜劑實(shí)現(xiàn)N型和P型導(dǎo)電性,目前產(chǎn)品以N型為主(氮?dú)鈸诫s)。因下游新能源汽車、光伏等應(yīng)用領(lǐng)域需求處于高速增長(zhǎng)階段,SiC導(dǎo)電型襯底未來將占據(jù)SiC市場(chǎng)主導(dǎo)地位。各施其能,各盡其長(zhǎng),兩種襯底未來前景廣闊。根據(jù)Yole數(shù)據(jù),隨著5G基站建設(shè)和雷達(dá)下游市場(chǎng)對(duì)射頻器件的大量需求,半絕緣型SiC襯底市場(chǎng)規(guī)模有望取得較快增長(zhǎng)。應(yīng)用半絕緣型SiC襯底的氮化鎵射頻器件全球市場(chǎng)規(guī)模有望在2026年達(dá)到24億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為18%。而受益新能源市場(chǎng)發(fā)展,全球應(yīng)用導(dǎo)電型SiC襯底的SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模2027年有望達(dá)到62.97億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為34%。下游應(yīng)用市場(chǎng)的高速發(fā)展將帶動(dòng)上游襯底市場(chǎng)規(guī)模的快速增長(zhǎng),導(dǎo)電型襯底市場(chǎng)潛力高于半絕緣型襯底。SiC襯底生產(chǎn)流程與硅基類似,晶體為流程核心:1)原料合成&晶體生長(zhǎng)。將高純硅粉和高純碳粉按一定配比混合,在2000℃以上的高溫下反應(yīng)合成SiC顆粒。經(jīng)過破碎、清洗等工序,制得滿足晶體生長(zhǎng)要求的高純度SiC微粉原料。并以高純度SiC微粉為原料,使用晶體生長(zhǎng)爐生長(zhǎng)SiC晶體。2)晶錠加工&切割。將制得的SiC晶錠使用X射線單晶定向儀進(jìn)行定向后磨平、滾磨,加工成標(biāo)準(zhǔn)直徑尺寸的SiC晶體。使用多線切割設(shè)備,將SiC晶體切割成厚度不超過1mm的薄片。3)晶片研磨&拋光。通過不同顆粒粒徑的金剛石研磨液將晶片研磨到所需的平整度和粗糙度,并利用機(jī)械拋光和化學(xué)機(jī)械拋光方法得到表面無損傷的SiC拋光片。4)晶片檢測(cè)。使用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射儀、原子力顯微鏡、非接觸電阻率測(cè)試儀、表面平整度測(cè)試儀、表面缺陷綜合測(cè)試儀等儀器設(shè)備,檢測(cè)SiC晶片的微管密度、結(jié)晶質(zhì)量、表面粗糙度、電阻率、翹曲度、彎曲度、厚度變化、表面劃痕等各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo),據(jù)此判定晶片的質(zhì)量等級(jí)。5)晶片清洗。以清洗藥劑和純水對(duì)SiC拋光片進(jìn)行清洗處理,去除拋光片上殘留的拋光液等表面污物,再通過超高純氮?dú)夂退Ω蓹C(jī)將晶片吹干、甩干將晶片在超凈室封裝在潔凈片盒內(nèi)形成可供下游即開即用的SiC晶片。物理氣相傳輸法是制備SiC襯底最常用的方法。目前SiC晶體生長(zhǎng)包括物理氣相傳輸法(PVT)、高溫化學(xué)氣相沉積法(HT-CVD)、液相法(LPE)三種。1)PVT法將高純SiC微粉和籽晶分別置于單晶生長(zhǎng)爐內(nèi)圓柱狀密閉的石墨坩堝下部和頂部,用中頻感應(yīng)線圈將坩堝加熱至2000℃以上并控制籽晶處溫度略低于下部微粉,SiC微粉在溫度梯度下升華形成硅原子、SiC2分子、Si2C分子等不同氣相組分的反應(yīng)氣體,并在籽晶上結(jié)晶形成圓柱狀SiC晶錠,生長(zhǎng)速率一般為0.2-0.4mm/h左右。2)HT-CVD法是SiH4、C2H4、C3H8等反應(yīng)氣體和載氣從底部通入向上輸運(yùn),到達(dá)放置在頂端的籽晶夾具處,在18000-2300℃加熱區(qū)域內(nèi)部完全分解并發(fā)生反應(yīng)形成硅和SiC團(tuán)簇,這些團(tuán)簇升華并在籽晶上生長(zhǎng)。然后,殘余氣體從反應(yīng)室頂部排出,生長(zhǎng)速率一般為0.3-1mm/h左右。3)LPE法以1800℃熔融硅作為溶劑、以坩堝內(nèi)壁的石墨作為溶質(zhì),構(gòu)成碳飽和的硅熔體。SiC籽晶粘結(jié)在石墨棒底端。由于固液界面相對(duì)于熔體內(nèi)部溫度較低,從而使籽晶附近的熔體處于過飽和狀態(tài),SiC沿襯底的晶體結(jié)構(gòu)沉析出來成長(zhǎng)為晶體,每小時(shí)0.5-2mm/h左右。因設(shè)備價(jià)格低、溫度場(chǎng)調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)勢(shì),PVT法是目前技術(shù)成熟度最高、應(yīng)用最廣泛的方法。而氣態(tài)的高純碳源和硅源比高純SiC粉末更容易獲得,并且由于氣態(tài)源幾乎沒有雜質(zhì),HT-CVD法更容易生長(zhǎng)出高純半絕緣(HPSI)半導(dǎo)體,通過控制通入的氮或者硼的流量,就可以控制SiC晶體的摻雜和導(dǎo)電強(qiáng)弱。液相法由于生長(zhǎng)過程處于穩(wěn)定的液相中,沒有螺旋位錯(cuò)、邊緣位錯(cuò)、堆垛層錯(cuò)等缺陷,生長(zhǎng)晶體因尺寸較小目前僅用于實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng),但卻是另一種重要的方向和未來發(fā)展的儲(chǔ)備。SiC襯底制備難度大導(dǎo)致其價(jià)格居高不下。對(duì)比傳統(tǒng)硅材,SiC襯底制備具有晶體溫度要求嚴(yán)格、良率低、時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn),導(dǎo)致成本價(jià)格居高不下,是硅基襯底的4-5倍。1)溫場(chǎng)控制困難:Si晶棒生長(zhǎng)只需1500℃,而SiC晶棒需要在2000℃以上高溫下進(jìn)行生長(zhǎng),并且SiC同質(zhì)異構(gòu)體有250多種,但用于制作功率器件的主要是4H-SiC單晶結(jié)構(gòu),如果不做精確控制,將會(huì)得到其他晶體結(jié)構(gòu)。此外,坩堝內(nèi)的溫度梯度決定了SiC升華傳輸?shù)乃俾省⒁约皻鈶B(tài)原子在晶體界面上排列生長(zhǎng)方式,進(jìn)而影響晶體生長(zhǎng)速度和結(jié)晶質(zhì)量,因此需要形成系統(tǒng)性的溫場(chǎng)控制技術(shù)。與Si材料相比,SiC生產(chǎn)的差別還在如高溫離子注入、高溫氧化、高溫激活等高溫工藝上,以及這些高溫工藝所需求的硬掩模工藝等。2)晶體生長(zhǎng)緩慢:Si晶棒生長(zhǎng)速度可達(dá)30~150mm/h,生產(chǎn)1-3m的硅晶棒僅需約1天的時(shí)間;而SiC晶棒以PVT法為例,生長(zhǎng)速度約為0.2-0.4mm/h,7天才能生長(zhǎng)不到3-6cm,長(zhǎng)晶速度不到硅材料的百分之一,產(chǎn)能極為受限。3)良品參數(shù)要求高、良率低:SiC襯底的核心參數(shù)包括微管密度、位錯(cuò)密度、電阻率、翹曲度、表面粗糙度等,在密閉高溫腔體內(nèi)進(jìn)行原子有序排列并完成晶體生長(zhǎng),同時(shí)控制參數(shù)指標(biāo),是復(fù)雜的系統(tǒng)工程。4)材料硬度大、脆性高,切割耗時(shí)長(zhǎng)、磨損高:SiC莫氏硬度達(dá)9.25僅次于金剛石,這導(dǎo)致其切割、研磨、拋光的加工難度顯著增加,將一個(gè)3cm厚的晶錠切割35-40片大致需要花費(fèi)120小時(shí)。另外,由于SiC脆性高,晶片加工磨損也會(huì)更多,產(chǎn)出比只有60%左右。SiC襯底成本可以通過做大尺寸、降低切割損耗和提高良率等方式下降。1)大尺寸SiC襯底是重要發(fā)展方向。SiC襯底主要有2英寸(50mm)、3英寸(75mm)、4英寸(100mm)、6英寸(150mm)、8英寸(200mm)英寸等規(guī)格。據(jù)wolfspeed,從6英寸到8英寸,單片襯底可切割芯片數(shù)量由488增至845個(gè),邊緣浪費(fèi)由14%減至7%。因此隨著襯底的尺寸越大,邊緣的浪費(fèi)就越小、制備的芯片數(shù)量增多,促進(jìn)單位芯片成本的降低。因此,大尺寸是SiC襯底制備技術(shù)的重要發(fā)展方向。國(guó)際SiC商業(yè)化襯底以6英寸為主,逐步向8英寸過渡。在半絕緣型SiC襯底市場(chǎng)主流產(chǎn)品規(guī)格為4英寸;在導(dǎo)電型SiC襯底市場(chǎng)主流產(chǎn)品規(guī)格為6英寸。行業(yè)領(lǐng)先者Wolfspeed、II-VI、ST、Onsemi、Soitec、ROHM等已成功研發(fā)8英寸產(chǎn)品,國(guó)際龍頭企業(yè)已陸續(xù)開始投資建設(shè)8英寸SiC晶片生產(chǎn)線,預(yù)計(jì)5年內(nèi)8英寸全面商用。國(guó)內(nèi)SiC商業(yè)化襯底以4英寸為主,逐步向6英寸過渡。國(guó)內(nèi)企業(yè)起步較晚,研發(fā)進(jìn)度稍慢,但也完成了6英寸襯底的布局,與國(guó)外差距不斷縮小。2020年山西爍科晶體SiC襯底項(xiàng)目投產(chǎn),同時(shí)天科合達(dá)、河北同光晶體、南砂晶圓等幾大襯底生產(chǎn)商均在擴(kuò)張6英寸襯底產(chǎn)能。2)提高材料使用效率:提高襯底切割良率。由于SiC的莫氏硬度為9.5,硬度與金剛石接近,只能用金剛石材料進(jìn)行切割,切割難度大,切割過程中易碎,保證切割過程穩(wěn)定獲得低翹曲度的晶片是技術(shù)難點(diǎn)之一,可以通過激光切割或其他技術(shù)手段減少當(dāng)前線切割工藝的損耗。例如英飛凌收購(gòu)的Siltectra使用的一種冷切割技術(shù)基于激光的技術(shù)采用化學(xué)物理過程,利用熱應(yīng)力產(chǎn)生一種力,該力沿著所需的平面以極高的精度分裂材料,并且?guī)缀醪划a(chǎn)生割縫損失。可使得原材料損耗從傳統(tǒng)75%減至50%,減少耗材成本,同時(shí)能夠使單片晶圓產(chǎn)出的芯片數(shù)量翻倍。國(guó)內(nèi)大族激光已生產(chǎn)出SiC晶錠激光切片機(jī)、SiC超薄晶圓激光切片機(jī)設(shè)備,運(yùn)用的QCB技術(shù)可在原來傳統(tǒng)線切割的基礎(chǔ)上大幅提升產(chǎn)能,以切割2cm厚度的晶錠,分別產(chǎn)出最終厚度350um、175um和100um的晶圓為例,產(chǎn)能提升幅度分別為40%、120%和270%,目前設(shè)備正處于量產(chǎn)驗(yàn)證階段。3)減少損耗、良率提升促SiC成本下降。目前主流商用的PVT法晶體缺陷控制難度大導(dǎo)致襯底良率低,各廠商通過技術(shù)投入研發(fā)逐年提升SiC襯底良率。例如天岳先進(jìn)設(shè)計(jì)不同尺寸SiC單晶生長(zhǎng)爐,對(duì)坩堝、保溫進(jìn)行了設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了均勻熱場(chǎng)結(jié)構(gòu),提升晶體質(zhì)量和良率,其SiC襯底良率近年來保持在70%以上。Wolfspeed的8英寸SiC襯底良率在經(jīng)過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)后預(yù)期良率在95%之上,因此擁有產(chǎn)品定價(jià)權(quán)。隨著襯底廠商完成低缺陷密度單晶生長(zhǎng)工藝及厚單晶生長(zhǎng)工藝研發(fā)后,襯底單位面積價(jià)格將會(huì)快速的下降。2027年SiC襯底市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到33億美元。隨著5G市場(chǎng)對(duì)SiC基氮化鎵器件需求的增長(zhǎng),以及新能源領(lǐng)域?qū)β拾雽?dǎo)體的旺盛需求,將帶動(dòng)SiC襯底的市場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)張。結(jié)合wolfspeed的經(jīng)營(yíng)情況,到2027年全球SiC襯底材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到約33億美元。3.1.2.SiC襯底呈美、歐、日三足鼎立格局國(guó)外企業(yè)市占率高,美國(guó)Wolfspeed全球獨(dú)大。由于芯片制造企業(yè)對(duì)SiC襯底的選用極為慎重,美國(guó)Wolfspeed(Cree)布局較早,良率和產(chǎn)能規(guī)模都在全球處于領(lǐng)先的地位,其市場(chǎng)份額約為45%呈現(xiàn)一家獨(dú)大的競(jìng)爭(zhēng)格局。按地域分,美國(guó)占據(jù)全球約58%的市場(chǎng)份額。歐洲和日本的SiC企業(yè)占據(jù)了剩余的大部分份額。國(guó)內(nèi)企業(yè)的市占率約為8%,主要有天科合達(dá)、天岳先進(jìn)等。按類型分,Wolfspeed市占率在導(dǎo)電型和半絕緣型襯底領(lǐng)域中亦最高。根據(jù)Yole數(shù)據(jù),全球半絕緣型SiC襯底市場(chǎng)中,2020年Wolfspeed(Cree)、II-VI、天岳先進(jìn)市占率總計(jì)高達(dá)98%,形成三足鼎立的態(tài)勢(shì)。全球?qū)щ娦蚐iC襯底市場(chǎng)中,2018年美國(guó)Wolfspeed(Cree)市占率為62%,遙遙領(lǐng)先于其他廠商,II-VI和ROHM份額分別為16%和12%,三家合計(jì)占比高達(dá)90%;陶氏、昭和電工、ST(Norstel)等廠商分配剩余10%的份額,國(guó)內(nèi)廠商天科合達(dá)和天岳先進(jìn)占比分別為1.7%和0.5%,相對(duì)較低。3.2.外延是提高SiC器件性能及可靠性的關(guān)鍵SiC外延材料生長(zhǎng)技術(shù)成熟,壁壘相對(duì)較低,由于外延市場(chǎng)處于產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié),襯底/器件廠商具備一定外延能力,因而市場(chǎng)規(guī)模以及玩家數(shù)量相對(duì)較小。主要系國(guó)外SiC設(shè)備昂貴且交期慢,行業(yè)由Wolfspeed和昭和電工雙寡頭壟斷。國(guó)內(nèi)主要玩家為東莞天域、瀚天天成和南京百識(shí),隨著國(guó)產(chǎn)SiC外延設(shè)備突破,未來該環(huán)節(jié)利潤(rùn)會(huì)逐步回歸正常水平。SiC外延工藝是提高SiC器件性能及可靠性的關(guān)鍵。SiC外延是指在襯底的上表面生長(zhǎng)一層與襯底同質(zhì)的單晶材料4H-SiC。外延層可減小晶體生長(zhǎng)和加工中引入的缺陷帶來的影響,使SiC表面晶格排列整齊,形貌較襯底大幅優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上制造的功率器件,器件性能和可靠性將顯著提升。SiC外延材料生長(zhǎng)方法與晶體生長(zhǎng)方法相近。主要有升華外延(PVT)、液相外延(LPE)、分子束外延(MBE)和化學(xué)氣相淀積(CVD)。化學(xué)氣相淀積是SiC外延生長(zhǎng)中最常用的方法,其生長(zhǎng)機(jī)理是以高純氫氣或者氬氣作為載氣,將反應(yīng)源氣體(如SiH4、C3H8等)帶入淀積室化學(xué)反應(yīng)后生成SiC分子并沉積在襯底上,生長(zhǎng)出晶體取向與襯底相同的SiC單晶外延層。常用設(shè)備為熱壁式水平外延爐,典型生長(zhǎng)溫度范圍為1500~1650℃,生長(zhǎng)速率5~30μm/h。在中、低壓應(yīng)用領(lǐng)域,SiC外延的技術(shù)相對(duì)是比較成熟的。基本上可以滿足低中壓的SBD、JBS、MOS等器件的需求,例如一個(gè)1200伏器件應(yīng)用的10μm的外延片,它的厚度、摻雜濃度都非常優(yōu)秀,而且表面缺陷可以達(dá)到0.5平方以下。然而在高壓領(lǐng)域外延的技術(shù)發(fā)展相對(duì)比較滯后。展示的應(yīng)用于2萬伏的器件上的200μm的一個(gè)SiC外延材料,它的摻雜濃度均勻性、厚度和濃度都比低壓的要差很多。SiC外延生長(zhǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展。經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展完善,行業(yè)通過臺(tái)階控制外延法、TCS法等改進(jìn)生長(zhǎng)工藝,提升生長(zhǎng)速率、保障晶型穩(wěn)定。以行業(yè)龍頭企業(yè)道康寧(DowCorning)為例,該公司生長(zhǎng)的6英寸4H-SiC同質(zhì)外延材料厚度均勻性小于2%,摻雜濃度均勻性小于3%,表面粗糙度小于0.4nm。SiC外延市場(chǎng)由Wolfspeed和昭和電工雙寡頭壟斷。SiC外延廠商從商業(yè)模式來看,可分為中國(guó)的大陸的EpiWorld、東莞天域以及臺(tái)灣的嘉晶電子這類純外延廠商;業(yè)內(nèi)龍頭Wolfspeed這樣垂直一體化,能夠提供襯底、外延、器件的公司;日本昭和電工這樣SiC單晶和外延制備的上游原材料廠商。由于外延市場(chǎng)處于產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié),通常器件廠商具備一定外延能力,因而市場(chǎng)規(guī)模以及玩家數(shù)量相對(duì)較小。據(jù)Yole數(shù)據(jù),2020年SiC導(dǎo)電型外延片市場(chǎng)中Wolfspeed和昭和電工市占率分別為51.4%和43.1%。Wolfspeed在外延產(chǎn)能和質(zhì)量在全球范圍內(nèi)均處于領(lǐng)先地位,昭和電工在外延質(zhì)量方面和Wolfspeed處在同一水平,產(chǎn)能方面略遜于Wolfspeed。國(guó)內(nèi)廠商?hào)|莞天域及瀚天天成同屬第二梯隊(duì),均計(jì)劃向8英寸方向布局,在外延片產(chǎn)能與質(zhì)量方面不及國(guó)際一線廠商Wolfspeed與昭和電工。南京百識(shí)因體量較小,行動(dòng)較慢,遜于東莞天域及瀚天天成。3.3.SiC芯片技術(shù)成熟和價(jià)格改善,封裝工藝同步跟進(jìn)芯片方面,目前SiCSBD出貨最大,SiCMOSFET接力SiC二極管有望成為市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。Yole預(yù)測(cè)到2027年全球SiCMOSFET占80%的市場(chǎng)規(guī)模(約50.38億美元)。由于各環(huán)節(jié)良率提升、多企業(yè)布局促價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)、終端需求開始放量攤薄生產(chǎn)固定成本,SiC器件與Si器件價(jià)差縮小,預(yù)計(jì)2023-25年可達(dá)到合理性價(jià)比。封裝方面,從傳統(tǒng)HPD升級(jí)到AMB,材料、工藝方面升級(jí),由傳統(tǒng)器件廠商ST、英飛凌占主導(dǎo)地位,國(guó)內(nèi)如斯達(dá)、三安、士蘭微、中車等企業(yè)也在陸續(xù)研發(fā)驗(yàn)證。3.3.1.SiCMOSFET成為市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn),多因素推動(dòng)SiC器件價(jià)格下降中高壓二極管產(chǎn)品逐年增多。Mouser數(shù)據(jù)顯示,2021年共有828款SiCSBD產(chǎn)品在售,較2020年新增約30款,中高壓商業(yè)化產(chǎn)品逐年增多。其中,80%以上的產(chǎn)品耐壓范圍集中在650V和1200V;1700V的SiCSBD產(chǎn)品達(dá)到31款,與2020年相比新增10款;3300VSiCSBD產(chǎn)品約6款,單芯片導(dǎo)通電流最高達(dá)90A(Microchip,3300V/90A)。實(shí)際應(yīng)用中的需求促使IGBT+FRD的組合成為標(biāo)配,SiCMOSFET未來有望替代該組合。受結(jié)構(gòu)限制,IGBT的內(nèi)部沒有寄生二極管,電感突然斷電所釋放的電容易燒壞回路中的IGBT,若有快恢復(fù)續(xù)流二極管,其電就會(huì)通過續(xù)流二極管回路放電,不至于燒壞IGBT,因此IGBT廠家就索性在ce之間再加上快速恢復(fù)二極管。目前,對(duì)于大電流的功率模塊,由Si的IGBT和FRD組合而成的IGBT模塊已得到廣泛應(yīng)用。SiCMOSFET高溫、高壓特性使其能夠更好的應(yīng)用于大功率設(shè)備,在600V以上具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì),最高可應(yīng)用于6500V高壓,相較于傳統(tǒng)的Si-IGBT體積縮小了50%,效率提升了2%,器件的使用壽命得到延長(zhǎng),并且在相同功率下?lián)p耗小,散熱需求低,在電流密度、工作頻率、可靠性、漏電流等性能指標(biāo)方面優(yōu)勢(shì)明顯。實(shí)際使用中,通過優(yōu)化SiCMOSFET器件結(jié)構(gòu)和布局,可以提升SiC體二極管通流能力,不需要額外并聯(lián)二極管,有效降低系統(tǒng)成本、減小體積。200VSiCMOSFET新品增多,國(guó)際企業(yè)加速布局汽車領(lǐng)域SiCMOSFET。根據(jù)Mouser數(shù)據(jù),2022年上半年12家主流廠商推出的179款SiC晶體管新產(chǎn)品中,SiCMOSFET占比較大。其中,1200V的新品推出速度明顯加快,2022年上半年,II-VI、PI、KEC等分別推出車規(guī)級(jí)SiCMOSEFT,電壓集中在1200V、1700V。國(guó)際領(lǐng)先廠商GeneSiC、英飛凌、ROHM、Wolfspeed的1200V以上的新產(chǎn)品均已經(jīng)超過一半。高壓SiC模塊產(chǎn)品增多。2022年上半年,Wolfspeed、TDSC(東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社)、英飛凌、三菱電機(jī)等國(guó)際廠商推出新款高壓SiC功率模塊,產(chǎn)品額定電壓多在1200V、1700V;并在積極推進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn)IGBT兼容,模塊目標(biāo)解決更小尺寸、更好擴(kuò)展性和更高功率密度。多種因素推動(dòng)SiC器件價(jià)格下降。第一,上游襯底產(chǎn)能持續(xù)釋放,供貨能力提升,量產(chǎn)技術(shù)趨于穩(wěn)定,良品率提升,器件制造成本降低;第二,規(guī)格由4英寸轉(zhuǎn)向6英寸、制造技術(shù)進(jìn)一步提升,單片晶圓產(chǎn)芯片量大幅提升,成本大幅下降;第三,隨著更多量產(chǎn)企業(yè)加入,競(jìng)爭(zhēng)加劇,導(dǎo)致價(jià)格進(jìn)一步下降。第四,SiCMOSFET產(chǎn)品較硅基產(chǎn)品DieSize更小,未來WaferCost下降情況下將進(jìn)一步推動(dòng)SiC技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。第五,主流豪華電動(dòng)車品牌中全SiC逆變器預(yù)計(jì)從2022-23年量產(chǎn),終端需求逐步釋放將提升廠商產(chǎn)能利用率,攤薄SiC器件生產(chǎn)成本。供應(yīng)鏈緊缺情況緩解,單種器件價(jià)格呈下降趨勢(shì)。2022上半年,供應(yīng)鏈緊缺得到緩解,供不應(yīng)求的情況好轉(zhuǎn),根據(jù)材料深一度,SiCMOSFET產(chǎn)品價(jià)格回落至2020年底水平,650V、900V、1200V、1700V的產(chǎn)品均價(jià)分別為1.88元/A、2.94元/A、2.88元/A、5.78元/A;較2021年底分別下降了-7.13%、56.49%、-7.25%、-5.33%。SiC、GaN器件與Si器件價(jià)差縮小,價(jià)差收窄長(zhǎng)期趨勢(shì)不改。據(jù)Mouser,2022年上半年,650VSiC、GaN功率晶體管均價(jià)分別為1.88元/A、2.78元/A,與650V的SiIGBT(0.36元/A)的價(jià)差縮小到7.8倍、5.3倍,較上年底縮小了69%、42%。隨著SiC、GaN資源持續(xù)投入,技術(shù)產(chǎn)品不斷改良及各家廠商大力推進(jìn),SiC、GaN材料、芯片、器件、模組均有大量新增產(chǎn)能,成本顯著下滑,SiC、GaN產(chǎn)品價(jià)格進(jìn)一步下降,價(jià)差收窄長(zhǎng)期趨勢(shì)不改。SiC器件預(yù)計(jì)2023-25年可達(dá)到合理性價(jià)比。根據(jù)CASA的跟蹤,SiC產(chǎn)品價(jià)格近幾年來快速下降,較2017年下降了50%以上,而主流產(chǎn)品與Si產(chǎn)品的價(jià)差也在持續(xù)縮小,已經(jīng)基本達(dá)到4倍以內(nèi),部分產(chǎn)品已經(jīng)縮小至2倍,已經(jīng)達(dá)到了甜蜜點(diǎn)。加上考慮系統(tǒng)成本(包括周邊的散熱、基板等成本)和能耗等因素,SiC模組已經(jīng)有一定競(jìng)爭(zhēng)力。3.3.2.模塊及單管雙路線同時(shí)存在,模塊亟需新的封裝材料和工藝電機(jī)控制器中硅基IGBT上車方案可以分為模塊和單管并聯(lián)兩種,兩者主要的區(qū)別是封裝形式的不同:(1)電控廠商外采IGBT模塊(斯達(dá)半導(dǎo)、時(shí)代電氣提供),然后集成電機(jī)、變速器做“三合一/多合一”方案上車,典型廠商如“央騰”。目前IGBT模塊仍然是主要的應(yīng)用路線,在國(guó)內(nèi)主要造車新勢(shì)力以及部分自主品牌中滲透率較高。(2)單管并聯(lián)技術(shù)主要使用MOS管,主要應(yīng)用在低速電動(dòng)車如60~72V或者是96V等電壓平臺(tái)系統(tǒng)。而涉及高電壓、大電流平臺(tái)IGBT單管并聯(lián)方案主要的使用者包括特斯拉和英搏爾。中長(zhǎng)期內(nèi)IGBT模塊和單管并聯(lián)兩種方案仍將并存,IGBT單管并聯(lián)方案主要應(yīng)用在A00、A0車型上;IGBT模塊方案將廣泛應(yīng)用在A級(jí)別車型上。單管并聯(lián)方案具有低成本、設(shè)計(jì)開發(fā)周期短的特性,因此主要用在A00、A0車型上,主要電控供應(yīng)商為英搏爾、陽光電源和奧斯偉爾;模塊方案產(chǎn)品線相比10年前豐富程度更高,因?yàn)镮GBT芯片經(jīng)過了模塊制造商的篩選,參數(shù)一致性更好,有更高的安全性與可靠性,因此IGBT模塊方案在A級(jí)以上車型中搭載的場(chǎng)景更多。SiCMOS在主驅(qū)上車預(yù)計(jì)和IGBT方式類似,模塊及單管并聯(lián)同時(shí)存在:國(guó)外特斯拉model3主逆變器選用SiCMOS單管并聯(lián)方案。特斯拉的Model3是第一個(gè)應(yīng)用碳化硅(SiC)功率元器件的電動(dòng)車型,供應(yīng)商選用來自ST的650vSiCMOSFET。Tesla的TPAK(TeslaPack)用在主驅(qū)逆變器電力模塊上共24顆,采用單管并聯(lián)方式排布,拆開封裝每顆TPAK有2個(gè)SiC裸晶(Die),共48顆SiCMOSFET。國(guó)內(nèi)碳化硅供應(yīng)商更多采用模塊技術(shù)路線作為電控中功率模塊解決方案。2021年12月,基本半導(dǎo)體位于無錫市新吳區(qū)的汽車級(jí)碳化硅功率模塊制造基地正式通線運(yùn)行,首批碳化硅模塊產(chǎn)品成功下線。上汽大眾與臻驅(qū)科技共同開發(fā)SiC功率模塊及電控搭載“三合一”電橋亮相大眾IVET創(chuàng)新技術(shù)論壇,這款搭載臻驅(qū)科技碳化硅電控的“三合一”電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可提升ID4X車型至少4.5%的續(xù)航里程。現(xiàn)SiC封裝技術(shù)大多沿用硅基器件封裝方式,基于傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu),碳化硅模塊封裝主要會(huì)帶來以下兩方面問題:1)引線鍵合,復(fù)雜內(nèi)部互聯(lián)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的寄生電容/電感。SiC器件由于具有高頻特性、柵極電荷低、開關(guān)速度塊等因素,在開關(guān)過程中電壓/電流隨時(shí)間的變化率會(huì)變得很大(dv/dt;di/dt)。因此極易產(chǎn)生電壓過沖和振蕩現(xiàn)象,造成器件電壓應(yīng)力以及電磁干擾問題。2)高工作電壓以及電流下的器件散熱問題。SiC器件可以在更高的溫度下工作,但在相同功率等級(jí)下,SiC功率模塊較Si在體積上大幅降低,因此SiC器件對(duì)散熱的要求更高。如果工作溫度過高會(huì)引起器件性能下降,不同封裝材料熱膨脹系數(shù)失配,進(jìn)而出現(xiàn)可靠性問題。這意味功率模塊需要更多地依賴封裝工藝和散熱材料來進(jìn)行散熱。當(dāng)前傳統(tǒng)的封裝工藝達(dá)到了應(yīng)用極限,亟需新的封裝工藝和材料進(jìn)行替代。未來SiC模塊封裝有以下演進(jìn)趨勢(shì):1)在互聯(lián)、燒結(jié)技術(shù)方面內(nèi)部互聯(lián)技術(shù)將從鋁線鍵合/超聲焊接將改用銅線方式形式,芯片/襯板燒結(jié)方式將采用銀燒結(jié)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)pb/Sn合金焊。銀燒結(jié)工藝燒結(jié)體具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、高粘接強(qiáng)度和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。用該工藝燒結(jié)的納米銀燒模塊可長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境;另外銀燒結(jié)工藝會(huì)在芯片燒結(jié)層形成可靠的機(jī)械連接和電連接,半導(dǎo)體模塊的熱阻和內(nèi)阻均會(huì)降低,提升模塊性能及可靠性。銀燒結(jié)技術(shù)可使模塊使用壽命提高5-10倍,燒結(jié)層厚度較焊接層厚度薄60-70%,熱傳導(dǎo)率提升3倍。2)在材料方面襯板從氧化鋁升級(jí)到氮化硅、氮化鋁、AMB厚銅襯板,塑封取代傳統(tǒng)灌膠。傳統(tǒng)的HPD使用氧化鋁材料,優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)格便宜、供應(yīng)量充足,缺點(diǎn)在于散熱能力較差。新型基材主要是氮化硅、氮化鋁材料、AMB厚銅襯板。氮化鋁一般用于工業(yè)領(lǐng)域,氮化硅常用于汽車領(lǐng)域,AMB厚銅襯板用在車載SiC領(lǐng)域。對(duì)于模塊的散熱結(jié)構(gòu)來說,襯板的選擇尤為重要,目前主流的功率半導(dǎo)體模塊封裝主要還是用DBC(直接鍵合銅)陶瓷基板,AMB的熱導(dǎo)率比DBC氧化鋁高3倍,且機(jī)械強(qiáng)度及機(jī)械性能更好。隨著碳化硅功率模塊的應(yīng)用逐漸成熟,AMB有望逐漸成為電子模塊封裝的新趨勢(shì)。此外,塑封模塊相較于hybridpack模塊的優(yōu)勢(shì)具有低雜散電感、高可靠等特性。3.4.專用設(shè)備研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化加速SiC產(chǎn)業(yè)鏈主要區(qū)別在長(zhǎng)晶以及外延環(huán)節(jié),加工設(shè)備切割/研磨/拋光都是通用設(shè)備,因此國(guó)產(chǎn)替代重點(diǎn)主要集中在SiC長(zhǎng)晶設(shè)備以及SiC外延設(shè)備。SiC長(zhǎng)晶爐方面,因長(zhǎng)晶難點(diǎn)不在設(shè)備本身而是在工藝,大部分SiC襯底公司選擇自研SiC長(zhǎng)晶設(shè)備,也有一些廠商作為第三方單獨(dú)供應(yīng)SiC長(zhǎng)晶設(shè)備,如北方華創(chuàng)、晶升裝備、晶盛機(jī)電實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)突破,國(guó)產(chǎn)單價(jià)60-110萬。SiC外延爐方面,壁壘更多來自于設(shè)備資本開支及對(duì)設(shè)備的工藝控

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