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碳化硅會是今年汽車半導體投資的熱門賽道嗎?

發布者:唐山市國新耐火材料有限公司發表時間:2022-02-16

  集微網消息,當前公共充電樁存在充電功率低、分布不均衡等痛點,難以滿足用戶“快速補能”的需求,未來在高速公路、公共充電場站等場所,發展大功率高壓快充是重點方向。

  回顧2021年,電動車在“補能”環節的痛點問題將在2022年電動車滲透率進一步提升的過程中升級并爆發,成為行業高度關注的焦點,也將是產業要重點解決的一個環節。

  華為智能電動領域副總裁彭鵬指出,大功率高壓快充不僅能夠從技術層面解決充電慢的難題,還可以帶來新的商業模式,幫助充電運營商提升單位時間的盈利能力,從而解決當前充電樁投資回報率低的問題。

  展望2022年,車樁將往大功率高壓快充方向加速發展,在此過程中,由于疫情期間的半導體供應鏈危機和卡脖子問題,國內半導體器件廠商將在產能擴充周期長、產能分配不均等挑戰下,迎來布局高壓充電生態的機遇;在新機遇下,第三代半導體器件能否在高壓平臺上大展身手?

  800V高壓平臺產業化落地

  目前,國內已有小鵬汽車、廣汽埃安、比亞迪、吉利極氪、理想汽車、北汽極狐、東風旗下的嵐圖汽車等7家車企已經或者正在布局800V快充技術,并有望在今明兩年陸續實現量產。

  電動車往高壓平臺產業發展,在補能環節,需要充電樁也要達到800V高壓平臺與之匹配。

  廣汽埃安能源部部長劉志輝表示:“廣汽埃安積極布局高壓快充領域,今年8月份推出6C快充電池和A480超充樁,能夠實現高壓880V,大480kW充電功率。埃安希望通過大功率高壓快充技術,助力客戶實現加油一樣的充電體驗!

  理想汽車副總裁孫廣敏也透露:“理想汽車純電平臺正在布局,采用高壓架構,初期會自建大功率高壓充電樁,滿足理想用戶快速補電需求!

  廣東芯聚能半導體有限公司芯聚能總裁周曉陽告訴集微網,“2021年,基本上每一個造車新勢力,或者傳統汽車制造商造新能源汽車時都在考慮800V平臺!

  從車企的情況不難看出,新車上高壓架構的初期,高壓充電樁主要還是由車企來供應。一方面,充電樁運營商的布局進度與車企的布局進度存在一定的時間差,而且,充電樁企業對800V平臺未來發展持有謹慎態度,他們布局新充電樁優先考慮的是盈利能力和投資回報率的問題。這需要車、樁企業之間互相協同。目前,華為數字能源技術有限公司正在嘗試協同車企在做這件事。

  另一方面,是國內相關的充電樁標準落地問題。充電樁的推廣使用需要建立在標準之上,企業需要基于統一的標準去生產和鋪設對應的樁。好消息是,相關標準將落地。據中國電力企業聯合會副秘書長劉永東透露,在充電樁端,高壓快充核心部件變動小,適合提前規劃布局,高壓涉及的絕緣、散熱、安全等技術已成熟。中電聯正在加速推進標準化建設,ChaoJi標準可滿足1000V/500A的大功率充電。

  不難看出,從車、樁等企業的態度以及相關標準制定進度來看,2022年,800V高壓平臺有望在國內迎來快速發展,國內車企和相關零部件廠商的產品逐步落地。

  高壓器件升級成剛需,第三代半導體“快上車”

  即便產業往800V高壓平臺發展,但在初期也要遵循循序漸進的發展規律,先是在高端車型上率先使用,而后再往低端車型下放推廣使用。

  中國電動汽車百人會新能源研究院副院長高翔表示,在車端,快充電池、PTC、空調等核心部件產業鏈技術已成熟,具備量產化能力。核心SiC功率器件國產化水平相對薄弱,下一步電動汽車百人會依托其“提鏈計劃”繼續推進國內的車規標準,并在試點及政策層面為行業提供支撐。

  在核心部件產業化落地中,800V主驅逆變器的技術突破是關鍵。周曉陽指出,800V主驅逆變器應用SiC將是大勢所趨。

  SiC器件具有高頻率、高效率、小體積等優點,800V電壓平臺升級也是其滲透率提升動力之一,未來將伴隨著800V平臺推廣而大規模應用。

  據了解,新能源車中OBC、DC/DC、電機控制器等都已經或將大規模應用SiC器件,ST預計52%的SiC器件將會應用在汽車領域,將會是SiC大的應用市場。

  在2021年第十六屆“中國芯”集成電路產業促進大會上,三安光電副總經理陳東坡預計,在2023-2024年,長續航里程的車型基本上80-90%、甚至100%都會導入碳化硅(SiC)器件。在日前舉辦的2021年第十六屆“中國芯”集成電路產業促進大會上,三安光電副總經理陳東坡預計,在2023-2024年,長續航里程的車型基本上80-90%、甚至100%都會導入碳化硅器件。

  目前,不少車企也已開始“嘗鮮”,漢車型已經搭載SiC功率器件、小鵬P7車型也采用了SiC器件,蔚來ET7將搭載SiC器件。

  在汽車上成功打開應用市場,無疑將加速第三代半導體的上車速度。對碳化硅產業鏈企業而言,如何合理規劃布局,將對未來市場表現有著至關重要的影響。

  海外大廠向上延伸,國內廠商更重應用端

  值得注意的是,海外市場方面,從羅姆、安森美、臺積電等大廠動作來看,各家都在竭力向上游延伸,入局外延片、襯底(外延片所用材料)等環節。

  環球晶強調,目前第三代半導體主要瓶頸便在于外延片。集邦咨詢化合物半導體分析師龔瑞驕也曾指出,由于價值占比、供應鏈、技術、專利壁壘高企,襯底是SiC晶圓產能的關鍵制約點,未來取得SiC襯底資源將成為進入下一代電動車功率器件的入場門票。

  根據Yole測算,僅碳化硅器件中的功率器件的市場規模將從2019年的5.41億美元增長至2025年的25.62億美元,復合年增長率約30%。器件及應用市場的快速發展催生出碳化硅襯底材料的旺盛需求。

  A股產業鏈中,剛上市的天岳先進募資20億元,投建碳化硅襯底項目;時代電氣、斯達半導、比亞迪半導體、華潤微、士蘭微等均已布局SiC功率半導體器件;此外,湖南三安1月24日宣布,其在長沙制造的碳化硅(SiC)二極管量產出貨后通過客戶驗證,其入選汽車芯片推薦目錄的碳化硅二極管已接連獲得汽車行業客戶訂單。

  在零部件布局方面,欣銳科技已布局小三電中的OBC,產品主要配套吉利汽車、小鵬汽車、東風本田、廣汽本田、現代汽車等國內外知名整車廠商,目前絕大多數產品已經應用SiC功率器件;瑞可達是高壓連接器廠商;精進電動9月推出250kW碳化硅復合冷卻三合一電驅動總成,已經獲得大眾商用車集團Traton SiC控制器的定點,預計將于2024年初量產。

  在汽車正發生變革的當下,汽車賽道和半導體賽道出現了大融合,在汽車核心技術升級的過程中孕育著新的機會。2022年,隨著800V高壓平臺的推進,未來將有更多的SiC器件在車上搭載。國內外產業鏈企業也將在SiC這一細分賽道展開競賽。

  集微咨詢高級分析師朱航歐指出:“車規級功率器件市場,目前國內已有眾多企業推出了相應產品,并已陸續開始進行上車驗證,但由于驗證周期較長,期待國內企業在2022年下半年開始有實際的落地應用?偟膩碚f,企業數量持續增加,產線加快建設,供應鏈開始逐步成型,產業鏈自主可控能力增強。期待企業在搶占市場的同時,加強自身修煉,重視產品開發,能夠真正引導未來市場!

  (校對/日新)

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