新能源的盛宴，国内SiC企业也正“上桌”

随着新能源汽车市场的迅速增长，动力半导体市场也进入了高歌猛进的发展阶段，尤其是碳化硅（SiC）器件在车辆电力驱动及供电电源中的应用正成为行业关注的焦点。在第12届中国硬科技产业链创新趋势峰会暨百家媒体论坛上，清纯半导体（宁波）有限公司市场经理詹旭标对SiC技术在新能源汽车的应用现状和发展趋势进行了深入分析，同时揭示了该技术的未来几年的潜力。

 图：清纯半导体（宁波）有限公司市场经理詹旭标

本文根据现场演讲作编辑分享。

新能源汽车的分散对功率器件的性能提出了更高的要求，而SiC技术凭借其显着的优势成为新能源汽车的理想选择。詹旭标指出：“自2017年特斯拉首次使用SiC驱动器以来，批量车企纷纷投入SiC技术研发。”尤其是在2023年，基于SiC的国产新能源汽车达到了142款，乘用车便有76款。随着新能源汽车市场的拓展，预计到2024年，中国新能源汽车的销量可能达到1200万到1300万辆，市场占有率有望超过45%。

詹旭标提到，SiC器件的功耗使得电驱动系统的效率大幅提升。例如，基于SiC MOSFET的驱动方案能够有效降低电机控制系统的损耗，提升远端能力，增加约5%的运行里程。另外，SiC器件还可以加快充电速度，预计在2025年可实现15分钟充电至80%，有助于缓解新能源汽车车主的补电焦虑。

基于这样背景，SiC技术在新能源汽车充电市场有了广阔的想象空间。詹旭标分析道，目前我国整体的汽车充电桩保有量应该是在900-1000万左右。如果按照2030年的整个规划，整个汽车保有量要达到6000万辆，同时车桩比达到1：1，相当于在未来4-5年我们大概还要增加5000万个充电桩。按照目前整个设计，充电模块已经开始用SiC，并且在DC-DC包括PFC应用，用的数量至少是8个以上，所以整体的市场规模是非常巨大的。

面对这样的市场潜力，国内SiC企业能否分得一杯羹呢？

目前，全球SiC市场以国外企业为主导，国内企业在市场份额上相对较小。根据市场分析机构Yole的统计数据，全球SiC市场的前五大企业参与了91.9%的市场份额，预计2025年全球市场规模将达到近60亿美元，年均复合达到约36.7%。

然而，国内SiC企业正在不断推进自身的技术水平，并加快扩产，以期在激烈的市场竞争中占据一席之地。詹旭标强调：“目前国内SiC器件市场已经过度分散，头部企业尚未成型，但随着产能扩展和技术创新，行业正在逐步成熟。”

从技术角度来看，目前，国际厂商每过3-6年进行一次技术迭代，并且每次迭代大概下降20%-25%的R_sp水平。

而国内SiC器件技术进展正在加速。随着整个主驱包括光储充行业的快速发展，目前整个国内SiC产业链也日趋完善。从材料到辅材、到衬底、外延、加工设备，包括设计、代工，现在基本上都是非常完善的。每个细分行业，都会出现非常典型的代表。整个技术水平跟国际的头部企业，整个差距非常小。

在技术迭代周期上，国内企业也正在加速。詹旭标透露，清纯半导体“基本上是以1年1代的节奏快速迭代。”。通过快速技术迭代，清纯半导体已实现了与国际主流厂商的技术对标。例如，其1200V SiC MOSFET的比导通电阻R_sp从第一代的3.3 mΩ下降到第二代的2.8 mΩ，2024年今年将推出第三代产品，预计R_sp可进一步降低至2.4 mΩ，跟上国际巨头最先进技术水平，在某些参数上或在可靠性方面可能会比他们更好。

图：清纯半导体1200V系列产品性能对标国际一流水平

在可靠性方面，詹旭标在演讲中提到，清纯半导体的产品在可靠性测试方面采取了更为严格的标准，并在结温、开关损耗和振荡抑制等方面例如，其产品在动态栅格、负偏栅压体重复浪涌等方面的表现都达到了车规等级标准。詹旭标表示：“得益于我们这么严酷的试验，清纯半导体目前在市场上大概销售有400万颗MOSFET，产品失效率<1PPM。”

随着国产SiC器件在性能上已经具备相当优势，SiC器件市场格局也在不断发生变化。詹旭标认为，产业的发展趋势，它是属于动态发展。SiC器件未来市场格局将朝着两个阶段发展，第一阶段是国际芯片供应商主导供应链，国内SiC材料实现部分替代。第二阶段，国内市场实现全面国产替代，国际芯片与终端企业、国内企业展开全面的合作。

总的来说，新能源汽车的快速发展为SiC技术提供了广阔市场空间，SiC技术的进步也为新能源汽车的性能优化带来了新的可能性。詹旭标认为SiC技术最新发展趋势可以归纳为六点：

第一，SiC半导体产业发展非常迅猛，国内在SiC材料、器件量产已进入内卷和洗牌快车道。

第二，SiC功率器件在光储充的国产替代已经大批量应用，成功推进2-3年，规模持续扩大，部分企业已率先完成100%国产替代。

第二，国产车规级SiC MOSFET技术与产能已对标国际水平，由于各种原因，SiC MOSFET在乘用车主驱应用目前仍依赖进口，但我相信未来2~3年后局面肯定会有大幅改善。

第三，由于竞争激烈和应用场景复杂，车规级SiC MOSFET可靠性标准逐年提高，这也将进一步推动设计和制造技术进步。

第四，激烈的竞争促使国内SiC半导体产品价格快速下降、质量不断提高、产能持续扩大，主驱芯片国产替代已经起步，并将逐步上量，最终主导全球供应链。

第六，国际企业与国内企业在优势互补的基础上实现强强联合。

未来，随着SiC器件成本的提高国内产能的下降、产能的扩张以及技术的不断迭代，中国SiC企业将迎来重要的发展机遇。同时，企业在材料、工艺及可靠性方面的持续进步，使得国产SiC产品逐步具备国际竞争力。