


盘点2023年,国内碳化硅器件及模块供应商在市场上展现出积极发展态势,持续加大研发投入,提升技术实力,并取得了一系列成果和重要进展。未来,随着新能源汽车、光伏等领域应用的快速推进,碳化硅器件及模块市场将迎来更大发展空间,国内供应商有望在这个领域取得更多的突破。
五十五所
国基南方、55所研制的电动汽车用650V-1200V碳化硅MOSFET出货量突破1200万只,实现大批量稳定供货。国基南方的碳化硅MOSFET已获得新能源汽车龙头企业大批量订单。55所与一汽联合推动碳化硅功率器件及模组科技创新,研发的首款750V碳化硅功率芯片完成样品流片,首款全国产1200V塑封2in1碳化硅功率模块完成A样件试制。
比亚迪半导体
比亚迪半导体最近表示,其规级的IGBT已经走到5代,碳化硅MOSFET已经走到3代,第4代正在开发当中。目前正在规划自建产线,预计到2024年将拥有自己的产线。比亚迪正推进采用碳化硅半导体全面替代IGBT,使整车续航性能在现有基础上再次提升。以汉EV为例,现在的纯电续航为605km,采用碳化硅半导体续航可达665km左右。

汉EV碳化硅模块
株洲中车
株洲中车时代半导体有限公司对外公示新能源汽车用碳化硅MOSFET芯片产业化项目竣工环境保护验收报告。本次阶段验收只针对碳化硅芯片生产线技术能力提升建设项目包含的新能源汽车用碳化硅MOSFET芯片产业化项目进行验收,对应产能为2万片/年。该项目于2021年11月开始动工实施,2023年5月建设完成,并完成初步调试工作进入试生产运行。另外,中车时代电气6英寸碳化硅芯片改造将在年底完成,前3季度已在工业市场获取碳化硅订单超过1000万元,今年将实现小批量出货,形成少量收入。
芯聚能
在广州国际车展上,首秀的Zeekr007、银河E8均采用了广东芯聚能半导体有限公司的碳化硅功率模块。近年来,芯聚能的碳化硅功率模块以其先进技术和产业化优势已成功应用于Smart1#、Smart3#、Zeekr009、001FR、007、VolvoXC40、集度以及路特斯等多款新能源汽车。截至目前,芯聚能半导体的碳化硅模块产品已累计装车近10万台,市场份额也在稳步增长,2023年有望成为销量第一的国产碳化硅主驱模块供应商。另外,芯聚能1200V APD系列碳化硅模块已搭载主驱逆变器上车过万台。
芯聚能1200V APD系列碳化硅模块
基本半导体
基本半导体正式发布公司第二代碳化硅MOSFET产品、工业级碳化硅功率模块Pcore™2 E2B模块及栅极驱动芯片系列新品,进一步完善公司产品阵容。Pcore™2是专为新能源汽车主驱逆变器应用设计的一款高功率密度碳化硅功率模块,产品型号包含BMF800R12FC4、BMF600R12FC4、BMF950R08FC4、BMF700R08FC4。
泰科天润
泰科天润突破高质量栅氧、表面钝化、高温变能多次离子注入等工艺难点,在成熟的6英寸碳化硅生产线完成了新型SiC MOSFET工程样品的研制工作。公司首次展出公司的1200V 80mΩ碳化硅MOSFET、650V 60A混合单管和2000V系列产品。公司已实现6英寸碳化硅晶圆稳定量产交付。除蔚来外,泰科天润的碳化硅肖特基二极管还被蔚来、先马黑钻、华硕、瑞嘉达、倍思氮化镓充电产品采用。
采用TO252封装形式的碳化硅二极管
上海瀚薪
上海瀚薪推出新一代650V 1200V更低内阻的碳化硅MOSFET平台,650V为13mΩ,1200V为18mΩ,以及用于光储充辅源方案的1700V 500mΩ新产品;另有拥有自主专利且国内唯一的顶部散热封装T2PAK。
斯达半导
斯达半导定增募集35亿元再加码碳化硅赛道,募集资金扣除相关发行费用后将用于投资高压特色工艺功率芯片和碳化硅芯片研发及产业化项目、功率半导体模块生产线自动化改造项目和补充流动资金。另外,斯达半导车规级碳化硅MOSFET模块开始大批量装车应用,同时新增多个使用车规级碳化硅MOSFET模块的主电机控制器项目定点。
纳芯微
纳芯微推出1200V系列碳化硅二极管产品,适用于光伏、储能、充电等工业场景。该产品在单相或三相PFC、隔离或非隔离型DC-DC电路中均能展现出卓越的效率特性,完美满足中高压系统的需求。由于采用MPS结构设计,与传统JBS结构相比,具有显著优势。MPS结构中的PN结构在大电流下更容易开启,通过向高电阻的漂移区注入少数载流子形成电导调节效应,从而显著降低漂移区的导通电阻。在保持器件正向导通电压不变的情况下,器件的抗浪涌电流能力得到显著增强。纳芯微的碳化硅二极管具有更低的正向导通电压,在瞬态高电流冲击时具备更强的抗浪涌能力。这种性能优势使其在高功率应用中表现出色,为系统的可靠性和稳定性提供了重要保障。
纳芯微SiC二极管结构
瑞能半导体
瑞能持续研发推出多种碳化硅器件,累计出货量累计达4000万颗。目前,瑞能碳化硅二极管产品已完成六代产品开发,拥有1.26V超低Vf。第二代碳化硅MOSFET产品已实现业内最低比导电阻(Ron,sp=2.6mΩ·cm2);目前正在进行第三代沟槽栅产品开发。
湖南三安
湖南三安推出650V-1700V宽电压范围的碳化硅MOSFET,大幅提升了系统效率、功率密度、稳定可靠性等指标。同时,三安还发布了适用于电力电子的8英寸碳化硅衬底,有助于推动产业链降本增效。
士兰微
凭借IDM一体化优势,士兰微碳化硅功率器件芯片量产线进展顺利,已具备月产2000片6英寸碳化硅芯片生产能力,预计到2023年年底将提升至6000片/月;碳化硅MOSFET芯片性能指标已达到国际先进水平;汽车主驱碳化硅功率模块已向国内客户送样,争取在2023年年底前上车;同时,士兰微碳化硅产品在光伏、储能、充电桩、OBC等领域也已展开全面推广。士兰微还与特斯拉展开深度合作,旨在加强新能源汽车市场的投入。
瞻芯电子
瞻芯电子通过第三方认证机构TUV严格评审,正式获得IATF16949汽车质量管理体系认证,表明瞻芯电子碳化硅晶圆厂的制造质量管理体系全面符合国际汽车行业质量管理标准,为持续、稳定量产高品质的车规级产品,提供了坚实保障。
瞻芯电子目前已开发量产650V-1700V平台的碳化硅MOSFET、肖特基二极管及功率模块产品,规格参数齐全,且有多种贴片、插件、模块封装;同时围绕碳化硅应用开发了多种系列栅极驱动芯片,包括碳化硅专用驱动、通用驱动、隔离型驱动。
碳化硅系列产品
爱仕特
爱仕特通过IATF16949汽车质量管理体系认证,标志着爱仕特在要求极为严苛的全球汽车零部件市场取得了权威认可和准入资质。爱仕特推出全新碳化硅模块,采用62mm工业标准封装,突破了硅IGBT技术在相同封装的功率密度极限,为碳化硅打开了250kW以上中等功率应用的大门,扩展到太阳能、服务器、储能、电动汽车充电桩、牵引以及商用感应电磁炉和功率转换系统等。目前,爱仕特公司产品涵盖电压650V-3300V、电流5A-150A的碳化硅MOS芯片,高功率低耗损的碳化硅模块,以及基于碳化硅模块的整机应用系统方案。
瑶芯微
瑶芯微推出工业级大功率高压超级结MOSFET。其碳化硅产品覆盖650V、1200V、1700V,导通电阻最小达到16mΩ,拥有更低的开关损耗、更高的可靠性和更安全的供应链,以及先进的设计能力,产品关键指标和国际一线品牌持平。
清纯半导体
清纯半导体在碳化硅器件核心性能和可靠性方面达到国际一流水平,并且基于国内产线量产车规级碳化硅MOSFET,相关产品已在新能源发电、电动汽车等领域得到广泛应用。
昕感科技
昕感科技自主研发的1200V/80mΩ 碳化硅MOSFET通过国内第三方可靠性认证,成功获得全套AEC-Q101车规级可靠性认证,充分体现了昕感科技碳化硅MOSFET器件产品在可靠性、稳定性等方面的优异表现。
芯塔电子
芯塔电子已批量出货第二代碳化硅MOSFET,器件优值因数和栅极抗串扰性能业界领先,产品已导入新能源汽车、DC充电桩、光伏储能、数据中心电源和消费电子等诸多领域。目前,芯塔电子已研发成功第五代碳化硅SBD,性能和成本达到全球行业头部企业当前主流产品水平;完成下一代沟槽SBD结构和低势垒SBD器件的设计和专利布局。其第二代5款型号碳化硅MOSFET芯片已实现量产,性能达到全球头部企业第二代水平;第三代平面型碳化硅MOSFET性能达到全球头部企业最新一代产品水平,芯片尺寸缩小30%以上,可完全实现国产替代。

芯塔电子全碳化硅MOSFET
扬杰科技
扬杰科技已形成多项专利等知识产权,成功开发并向市场推出碳化硅模块及650V碳化硅SBD、1200V系列碳化硅SBD全系列产品。其碳化硅晶圆项目厂房建设已经完成封顶,设备正在陆续进场,相关产品研发也在持续推进,预计2024年可以投入量产,预计主驱碳化硅模块2025年上车。这意味着扬杰科技碳化硅产业链模式从Fabless往IDM模式靠近。
华润微
华润微电子是全产业链一体化经营的IDM,碳化硅MOSFET第一代产品已推出650V/1200V/1700V多个平台系列化产品,包括车规级产品及模块产品。碳化硅和GaN均已规模上量,批量向头部整车厂商及汽车零部件Tier1供应商供货。2023年上半年,公司碳化硅和GaN产品销售收入同比增长约3.6倍,预计下半年的增速会继续提高。
赛晶科技
赛晶科技正式发布车规级HEEV封装碳化硅模块,采用1200V碳化硅MOSFET芯片,适用于800V高压平台应用。其的导通电阻仅为1.8mΩ@25℃,使其能够应对高达250kW电驱动功率要求。这一低电阻特性不仅有助于提高电动汽车的效率,还能够降低系统能耗,为用户带来更高的性能和更长的续航里程。公司首款车规级碳化硅模块目前已完成样品试制,进入测试阶段,已开展量产计划。

车规级HEEV封装碳化硅模块
新洁能
新洁能旗下公司包括金兰半导体、国硅集成、电基集成,十大产品平台涵盖电动汽车及充电桩、光伏储能、算力服务器和数据中心、工业自动化、智能家居、5G通信等热门领域。公司具备独立的碳化硅MOSFET芯片设计能力和自主的工艺技术平台,已推出1200V 60Ω碳化硅MOSFET等产品,通过相关电性能测试评估及可靠性考核,产品综合特性达到国际先进水平。
重庆平伟
经过布局多年,重庆平伟的碳化硅MOSFET已实现批量量产。公司推出的PASC0665GG碳化硅肖特基二极管具有650V耐压,150℃下连续电流6A,典型正向压降1.5V,具有零反向恢复/零正向恢复特性。
东微半导
东微半导体在碳化硅二极管、碳化硅MOSFET及Si²C MOSFET器件上取得了较大进展,其中Si²C MOSFET实现少量出货,进入批量生产阶段。Si²C MOSFET器件克服了传统碳化硅MOSFET成本高和Vth飘移的缺点,具有极好的栅氧可靠性与高栅源耐压,同时具有极低的反向恢复时间和反向恢复电荷,易于应用。
平创半导体
平创半导体的碳化硅SBD晶圆、合同工MOSFET晶圆等核心产品,重点围绕功率器件设计、制造、应用和新能源汽车充电解决方案,目前已推出650V-3300V碳化硅二极管、1200V/1700V碳化硅MOSFET器件与模块等产品。
翠展微
翠展微碳化硅模块已获头部客户整车项目定点,定点项目将采用三相全桥G7封装产品,功率为1200V/600A。翠展微兼顾主流电控平台推出多款碳化硅模块及单管,其EV/HEV主驱车规碳化硅可以满足800V系统需求,提升系统效率。
翠展微的TPAK封装设计可根据不同功率级需求在同一个平台上开发应用,可以是单管单排,也可以是双管并联,驱动和控制电路均无需进行二次开发,大大降低了开发周期和设计的成本。TPAK封装解决方案对成本较高的碳化硅降本优势更为明显。
TPAK封装解决方案
飞锃半导体
飞锃半导体自主研发的1200V 35/70/160mΩ和650V 30/45/60mΩ车规级碳化硅MOSFET器件成功获得AEC-Q101车规级可靠性认证,并通过了960V高压H3TRB加严测试,使公司成为国内少数碳化硅功率分立器件产品通过双重考核的厂商之一。其中,1200V车规级碳化硅MOSFET采用18V/20V栅极驱动电压,650V车规级碳化硅MOSFET采用15V栅极驱动电压。
蓉矽半导体
蓉矽半导体与台湾汉磊科技签订长期战略合作协议,供应链得到切实保障,顺利通过德国莱茵TÜV集团ISO“质量、环境、健康”三大体系认证。其自主设计开发的1200V/75mΩ NovuSiC® MOSFET和1200V/40mΩ DuraSiC® MOSFET先后获得2023中国IC设计成就奖、2023年度最佳功率器件等荣誉。据了解,在相同的散热设计条件下,NovuSiC® MOSFET开关损耗可降低80%以上,效率提升2%,功率密度也有大幅提升。
澎芯半导体
经过6个月以上的产品开发流程和可靠性考核,澎芯半导体推出可高靠性1200V 40mΩ碳化硅MOSFET产品。该产品的晶圆流片和封装测试均由车规级制造平台完成,已经通过工控级可靠性认证,车规认证AEC-Q101测试正在进行中,已接近完成。其栅极驱动电压推荐Vgs_on为+15V/+18V兼容,封装形式包括:TO-247-3、TO-247-4、TO-263-7和TOLL。
宏微科技
宏微科技的几款碳化硅混合模块已批量出货,自产碳化硅SBD单管也有样品在客户端测试;碳化硅MOSFET在流片中。目前公司的液冷充电桩应用碳化硅器件产品正在开发阶段,预计2024年上半年进入送样验证阶段;2023年年底碳化硅MOSFET实现样品产出,预计2024年第一季度将成品交付客户使用;预计2024年量产自产碳化硅封装模块。
阿基米德半导体
阿基米德半导体推出的高性能混合/碳化硅SBD/MOSFET功率模块产品涵盖650V-1700V电压等级,主要应用于新能源汽车、光伏、储能、充电桩、数据中心、电能质量等领域。公司拥有两条功率模块和一条分立器件产线,模块产线是目前国内最先进的自动化车规产线之一。


