從國產(chǎn)頭部玩家布局，看SiC行業(yè)趨勢

碳化硅（SiC）市場已漸漸落地

2021年慕尼黑上海電子展如期展開，第三次參展的瑞能半導(dǎo)體向我們展示了一方面給我們展示了傳統(tǒng)的硅基器件，比如第四代快速恢復(fù)二極管、第五代超軟恢復(fù)的二極管產(chǎn)品、IGBT以及一些保護(hù)器件，來應(yīng)對需求端不斷高頻化和對效率極致追求的變化；另一方面，針對第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，瑞能半導(dǎo)體還推出了第六代碳化硅二極管產(chǎn)品。

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圖 | 瑞能半導(dǎo)體慕展展品示意

瑞能半導(dǎo)體市場部總監(jiān)謝豐表示，“對于碳化硅器件來說，瑞能在國內(nèi)算是頭部供應(yīng)商了，是目前國內(nèi)唯一一家有平臺和技術(shù)能夠推出第六代的碳化硅二極管產(chǎn)品的廠商，采用主流的MPS或者JBS加上薄片工藝，產(chǎn)品性能媲美國際品牌?！?/p>

從市場的角度來看，空調(diào)、5G基站電源、充電樁以及新能源汽車是目前落地比較好的幾個領(lǐng)域?？照{(diào)方面，受到去年7月份國家頒布的新的《空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)》的影響，對空調(diào)能效的要求變得更加嚴(yán)苛，空調(diào)廠商不得不做很多改進(jìn)來適應(yīng)能效要求，比如說以前空調(diào)工作頻率20KHz，現(xiàn)在都是60、70KHz，但我們知道，工作頻率越高，整機(jī)EMI困擾就會越大，一方面是系統(tǒng)設(shè)計的調(diào)整，另一方面是倒逼元器件供應(yīng)商進(jìn)行改進(jìn)，瑞能半導(dǎo)體的第五代軟恢復(fù)二極管就是在這樣的環(huán)境中應(yīng)運而生的。

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圖 | 瑞能半導(dǎo)體市場部總監(jiān)謝豐

再比如說充電樁和新能源汽車這塊，隨著對IGBT的工作效率以及工作環(huán)境的要求的不斷提高，不管是650V的還是1200V的碳化硅器件都扮演著重要的角色（硅器件在25℃和125℃的條件下，反向恢復(fù)能力可能會差1~2倍以上，而碳化硅器件在常溫和高溫下的變化不是很大），瑞能半導(dǎo)體市場部總監(jiān)謝豐直言，“未來IGBT可能會被碳化硅器件替換掉”。根據(jù)外媒分析師的判斷，隨著電動汽車市場的快速發(fā)展，電動汽車所需的碳化硅功率半導(dǎo)體，在2025年將占到碳化硅功率半導(dǎo)體市場的37%，較2021年將提高25個百分點。

碳化硅（SiC）器件價格分析

碳化硅市場的鋪開趨勢已在預(yù)料之中，而價格一直是限制碳化硅器件快速普及的攔路石。那么目前，對比硅器件，碳化硅到底有多貴呢？瑞能半導(dǎo)體市場部總監(jiān)謝豐表示，“碳化硅是一種襯底，襯底占了50%的碳化硅器件成本，再加上外延和封裝成本，整體算下來基本比硅器件要貴上5~6倍。但對于系統(tǒng)商場而言，還有其他其它器件的存在，不太好評估價格。好消息是目前我們看到襯底的成本在急劇下降，不光是國外比較好的襯底廠商，現(xiàn)在國內(nèi)也有很多廠商加入到襯底領(lǐng)域，比如像山東和北京的一些公司，他們做的東西也是不錯的，市場因為競爭的關(guān)系，襯底成本在下降，整個碳化硅降價幅度也是比較快的。而對于瑞能半導(dǎo)體而言，還是要在設(shè)計環(huán)節(jié)上就開始考量，盡量從設(shè)計上完成性能以及降本的需求?！?/p>

硅（Si）器件馬上要被碳化硅（SiC）器件所替代了？

近年來，一直有一種聲音，那就是“第三代半導(dǎo)體普及后，是不是硅器件就要消失了？”其實不然，首先從可靠性的角度來看，硅已經(jīng)發(fā)展了五六十年了，大家對硅都研究得很清楚了，包括怎么把器件設(shè)計得更加可靠，有非常多理論支持。而碳化硅的發(fā)展時間尚短，還需要更多的研究和探索，比如從襯底這塊怎么把缺陷降低，器件上怎么做更好的設(shè)計，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。以電源轉(zhuǎn)換器件為例，可靠性是非常重要的，任何客戶都不希望使用過程當(dāng)中失效，而且你放在車上、光伏上或者充電樁上，室外的粉塵、高溫、震動是沒有辦法避免的，怎么把這個做得很可靠，降低它的失效率，這是很大的挑戰(zhàn)，需要花更多精力研究。因此，不管是從技術(shù)可靠性還是成本考量出發(fā)，硅器件都還有發(fā)光發(fā)熱的地方，但這不影響碳化硅對其部分市場的擠壓。

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