正式被车企采用！这家SiC企业靠什么？

最近，国内一家碳化硅企业——芯聚能——“上车”取得突破性进展，成功拿下了国内知名车企量产订单。为此，最近“行家说三代半”走进芯聚能，一探他们碳化硅模块背后的故事。

极氪威睿200kW总成下线

搭载芯聚能SiC模块

4月25日，smart精灵#1量产车型在北京发布，其核心电驱总成搭载了芯聚能的碳化硅(SiC)模块产品，而电驱总成供应商，极氪威睿于6月21日举行了此款200kW SiC电驱动总成的正式批产下线仪式。

威睿电动项目总工刘波表示，由于SiC模块本身损耗低的特点，使得电驱系统进一步提升了系统效率，使得整车续航里程提升约3%~5%左右。

威睿电动电驱研发总负责人阮鸥对项目团队所有伙伴付出表示感谢，她指出公司将在EDS1的平台上拓展更多产品，平台产能将在现有的基础上翻一番，对此寄予厚望。该总成作为威睿400V 硅基IGBT 200kW电驱平台EDS1量产半年后的首款量产的SiC产品，通过了吉利汽车集团质量控制体系的认可，后续将陆续搭载相关车型，与此同时，下一代800V 平台的多款产品将在现有开发经验的加持下快速推进。

芯聚能半导体产品工程总监李博强在下线仪式上表示，感谢威睿团队从产品定义、开发、测试、生产的深度参与，极大的降低了碳化硅模块产品的开发风险和开发周期，通过本次合作积累了宝贵的碳化硅功率半导体开发经验，为进一步开发高可靠性及高性价比产品奠定了基础，他们也会竭尽所能满足后续项目需求，落实先进且可靠的方案，助力威睿控制器实现更高的性价比，更深的技术护城河，更广泛的市场影响力。

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产能高达100万块

今年再扩员2.5倍

芯聚能的APD系列是国内第一批由第三方提供的，进入量产乘用车的碳化硅主驱模块。这次“登陆”极氪威睿的主驱，预计将被多款车型所采用。

“行家说三代半”最近前往广州南沙区，就汽车等下游用户以及碳化硅业界最受关注的几个问题，与芯聚能总裁周晓阳、副总裁刘军进行交流。

行家说：芯聚能的碳化硅模块获得客户的认可，是基于哪些优势？

周晓阳：目前，芯聚能已有多款主驱模块获得国内自主品牌车企和造车新势力的认可，芯聚能主要的优势在于我们引进了欧美日国际知名半导体公司管理和技术精英组建核心团队。

而且凭借领先的器件设计、封装技术、应用服务和稳定的产品性能，我们很早就与主机厂和Tier 1在电驱动研发阶段建立合作关系。

在技术上，我们非常清楚碳化硅模块和器件的潮流在哪里，因此在主流的几大技术方向上，我们都有技术研发布局和产品推出，能够很好地满足客户需求。

行家说：目前，碳化硅模块的供应情况如何？

周晓阳：目前，碳化硅和IGBT的供应都很紧张。主要是因为大家对新能源汽车爆发估计不足，因此产能建设不够。预计下半年很多硅基器件的产能供应将不再紧张，但是功率器件和碳化硅的供应仍然需要时间才能缓解。

刘军：通常半导体企业的产能增长速度每年达到20%就很多了，但是很多新能源车企业提出的目标是每年20倍，因此半导体很难满足。

目前，不是需求制约碳化硅发展，而且稳定的供应能力，现在很多碳化硅企业供应不出来。我认为这种供应情况会持续很久，也会影响替代IGBT的进度。

行家说：贵公司的碳化硅模块需求日益增强，贵公司如何确保产品供应？

刘军：我们去年员工数量增加了4倍，预计今年年底将再增加2.5倍左右，我们南沙厂区占地40000平方米，碳化硅模块设计产能是100万块/年。

另外，在SiC器件供应方面，我们最近跟博世签订了项目定点函和相关产品订单。

行家说：目前车载碳化硅模块似乎还没有标准方案，您看好目前主流的碳化硅模块路线各自的差异？

周晓阳：特斯拉TPAK是其中比较好的技术路线，它的优点是灵活性更高、扩展性更好，可以根据不同车型和性能，搭配不同数量的TPAK。缺点是：封装成本和应用技术难度转移给了Tier1和车厂。

而三相全桥模块相对来说，对于车厂的应用会更友好，装配和使用难度较低。

对于双面水冷方案，我个人并不看好，双面水冷的最终目的是降本，尽量用更少的碳化硅芯片，实现更好地性能。但是这里会有个Trade-off，双面水冷是可以降低碳化硅模块的成本和体积，但对于车厂来说，它不好用，会增加可靠性和装配难度，因为它对机械公差要求很高，最终会增加成本。

而且未来碳化硅器件降价速度会很快，等到双面水冷技术成熟后，可能它节省的成本就无足轻重了。

行家说：业界猜测，2030年左右，碳化硅模块在汽车领域的市场份额将超过IGBT，您怎么看待这个观点？

周晓阳：碳化硅模块未来的市占率100%会超过硅基IGBT方案，而且不用到2030年，因为从IGBT转向碳化硅的速度太快了。

当年固态硬盘的价格比机械硬盘贵了不止10倍，但现在电脑还用机械硬盘吗？

举个例子，你就知道固态硬盘取代机械硬盘的速度有多快了。当年希捷在中国建了3个硬盘工厂，每个厂面积1万平米，准备扩大机械硬盘产能。但是建好后还没有投入使用，就找我们收购其中工厂，问其原因，他说机械硬盘已经没人要了，全都转固态硬盘了。

所以从技术路线来讲，基本上碳化硅替代IGBT上车是大概率事件，碳化硅上车已经5-6年了也没有大问题，已经证明了它的可靠性。而且碳化硅降价速度在加快，未来成本跟硅基IGBT的差距也不会太大。

刘军：我们对2个主逻辑是深信不疑的，一个是新能源汽车替代纯燃油车，一个是碳化硅替代硅基IGBT，只是速度的问题。

碳化硅技术可以让事情回到本质，它可以让终端产品的性能更好，更具经济性，为用户带来更好的效益。

行家说：贵公司对汽车等终端客户对碳化硅的接受情况会有哪些预判？

刘军：客观来说，每家主机厂的策略不太一样，汽车新势力们会比较敢于使用新技术，他们在采用碳化硅方面进度更快。但是传统主机厂也在往前走。整个方向是碳化硅，而且他们的碳化硅项目立项也都不晚，只不过量产时间稍微靠后而已。我认为，往后推10年，碳化硅会跟IGBT一样，遍地开花。

行家说：进入碳化硅模块领域的企业越来越多，您如何看待这种现象？

周晓阳：其实外包和自建生产线这个话题的争论一直没有停止过，我个人认为，在做不做模块方面，有两个点非常重要，一是要专业的人做专业的事，二是要有规模。

举个例子，有家外资企业，公司员工上下班需要60班车，为此公司有人提议自己组建车队，算下来将会比外包划算，大约2年就可以把购车成本赚回来。但是那家外企并没有这样做，这是因为自建车队要管的事多，团队的参与会非常深，需要请专业的人来管理，而且风险也更大，一旦出现车祸，那么会“得不偿失”。

更为重要的是，自建模块线很难有规模效应。在办晶圆厂方面，英特尔输给台积电是因为规模没有人家大。半导体产业只有具备一定的规模，才能够提高公司技术水平，提高公司管理水平，培养团队。

对于终端企业来说，外包模式具有很好灵活性，可以选择全世界最好的供应链。而自己投资建线，很有可能因为不具备规模效应，而导致性价比低于外包企业。

行家说：您认为国产SiC MOSFET“上车”的时间点将在什么时候？

周晓阳：从我们的规划来看，2024年芯粤能的碳化硅器件就可以实现量产上车，具体要基于项目的建设速度和设备供应情况来定。

广州南沙碳化硅半导体布局：芯聚能、芯粤能、南砂晶圆

行家说：除了汽车产业，贵公司的碳化硅技术还将进入哪些领域？

周晓阳：芯聚能未来重点发展市场是新能源汽车领域，与此同时，我们会进一步开发用于光伏、风能、储能、IDC等符合国家“碳达峰”“碳中和”目标和“新基建”方向的工业级SiC功率器件及模块。

刘军：新能源汽车产业可以为碳化硅再衍生出2个非常好的机会——充电桩和储能，尤其是分布式储能。

目前汽车企业、电网公司都布局超级快充，以解决充电难、充电慢的问题，但是这会导致电网扛不住，为此，超级充电站需要配备储能电站。因为对于充电站的可持续发展来说，盈利模式很重要，以目前的电价来说，充电站很难盈利。而有了储能设备，可以实现错峰用电，在夜晚无人时对储能设备进行充电可以降低电费，“晚上蓄水，白天开闸”，充电站的优势就出来了。

另一方面，充电桩充电的毛利很低，充电效率会影响盈利水平，所以需要碳化硅提高效率，通常采用碳化硅后，可以降低1-2%的电量，而且体积和重量也可以大幅降低。

我们认为，爆发力更强的是分布式储能。分布式小单元储能设备采用碳化硅的优势更明显，可以降低体积和重量，方便在家庭中使用。

此外，我认为碳化硅在工业上会有很大优势，相比汽车，这类应用的频率可以做得更高，因此这些设备可以借助碳化硅的高频优势，降低变压器的成本，综合成本比硅方案更好。

更多前沿SiC/GaN技术

尽在深圳三代半论坛

7月7日，欣锐科技、英飞凌、Wolfspeed、三菱电机、芯干线、纳微、工信部电子5所、百识电子和恒普科技等企业将出席“新能源趋势下第三代半导体产业化发展论坛”，他们将共同探讨碳化硅和氮化镓在新能源汽车、储能、光伏等领域的最新动态和技术方向。

欣锐科技、英飞凌、Wolfspeed、三菱电机、芯干线、工信部电子5所、百识电子、恒普科技和行家说的演讲议题已出炉，其他企业的演讲议题即将揭晓。

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