当下汽车电动化大势所趋,功率半导体深度受益。
电动化使得汽车能源供给发生彻底变化,电池高压化使长续航和超级快充得以实现。功率半导体作为电动汽车大小三电系统、空调压缩机等核心器件,将迎来量价齐升。
我国在低端功率半导体领域已实现较高国产化率。但中高端产品领域,因壁垒较多,如车规MOSFET,IGBT和碳化硅等,进口占比较高。在美制裁和缺芯的当下,实现车规功率半导体自主可控,有助于电动汽车供应链安全和稳定。
8月10日,由滨湖区政府主办,无锡市集成电路学会承办的“2023中国汽车半导体新生态论坛”暨“第五届太湖创芯峰会”成功举办。会上华羿微电车规产品总监赵俊亚发布主题为“功率器件,汽车之芯”的主题报告。
赵俊亚先生表示,MCU称之为汽车的“大脑,可以进行运算;功率器件在汽车中主要提供动力,可以叫功率器件为汽车之“心”。常见功率器件LGBT、MOS、碳化硅,这些产品针对不同的应用场景,但应用领域有一些交叉,从长久来看,每一种器件都是有它长足发展的空间。
赵俊亚先生补充,从制造角度来看,功率半导体wefer制造工艺相对于高集成IC制造工艺来说,并不需要先进制程,但需要成熟制程,对器件工艺、设计有很大考究。功率半导体可封装成单管模式或模块。
新能源汽车发展趋势
赵俊亚先生称,新能源汽车发展趋势电气化、智能化、互联化。
1,电气化。2020年全球电动汽车销量已经达到了360万辆,预计到2025年将达到800万辆。这说明电动汽车已经成为一个庞大的市场,并且未来还将继续保持高速增长。
未来,电动汽车技术创新将是实现更为高效、安全、环保关键。包括电池技术、充电技术、驱动技术等方面创新,将有助于提高电动汽车的续航里程、充电速度、驾驶体验等方面性能。
2,智能化。智能驾驶技术是未来汽车智能化的核心。目前,智能驾驶技术已经取得了很大进展,包括自动驾驶、智能辅助驾驶、车联网等技术。未来,智能驾驶技术将进一步发展,实现更为智能化、自动化的驾驶体验。
3,互联化。智能交互技术是未来汽车智能化的另一个核心。通过智能交互技术,驾驶者可以与汽车进行智能化的交互,如语音控制、手势控制、面部识别等。未来,智能交互技术将进一步发展,实现更为智能化、直观化的交互体验。
赵俊亚先生总结,围绕电气化、智能化、互联化三个大方向,车身部件正在进行改造升级:1,高端辅助驾驶,尤其新能源汽车加装的主驱等;2,新能源汽车需要高压转低压转换装置;3,新能源汽车OBC车载充电机;4,当下流行的“域”概念,比如说车身域、座舱域、智能驾驶域。
碳化硅在新能源车大有作为
从传统汽车到新能源车再到自驾车发展,新能源汽车改变了传统燃油车的动力模式,并且对化石燃料的依赖程度大幅度降低。
赵俊亚先生称,传统燃油车主要是采用低压车规级芯片,或者二、三极管小功率器件。这些器件主要应用在车身控制部分。新能源汽车随着动力系统升级,车身新的零部件出现,整个功率器件BOM价值含量也水涨船高,随着碳化硅为代表第三代半导体器件的广泛应用,BOM价值含量更高。
新能源汽车核心采用的功率器件占比较大是主驱用LGBT、MOS、碳化硅模块。
赵俊亚先生表示,在当前或者将来,新能源汽车主要功率器件形式还是以硅材料衬底为主,不管是主驱还是车身组件。
根据Yole,2027年全球碳化硅器件市场规模有望超过80亿美元。2027年全球导电型碳化硅功率器件市场规模有望突破60亿美元,2021-2027年均复合增长率34%,2026年,半绝缘型碳化硅器件市场规模有望增长至22.22亿美元,2020-2026年复合增速17%。
赵俊亚先生补充,未来预计碳化硅在汽车应用比重也会越来越高,当然还是有比较长的路要走。目前碳化硅主要应用在OBC车载充电机等场景,在主驱的使用上相对来说还比较少。
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货