
今日(1月26日),國務院國資委正式發布了《2024年中央企業科技創新成果推薦目錄成果手冊》。值得關注的是,本次共有中電科集團、東風汽車、長安汽車、積塔等五家碳化硅相關央企的產品成功入選,覆蓋碳化硅襯底、碳化硅電驅等環節。
中電科集團的“6~8英寸碳化硅單晶襯底及外延材料”入選國務院2024版《成果手冊》。據介紹,其產品主要面向高溫、高頻、大功率及高壓器件的制備需求。根據手冊披露,其6英寸半絕緣襯底電阻率不低于1×101?Ω·cm,6英寸N型襯底微管密度小于0.05 cm?2;8英寸襯底微管密度小于0.5 cm?2,外延層濃度均勻性優于5%。
目前,其6英寸產品已實現批量供貨,8英寸產品亦已通過國內外頭部芯片廠家和下游企業的應用驗證,并對部分企業穩定供貨。
除此之外,中電科集團已有1200V SiC二極管和SiC MOSFET系列產品入選2022年版目錄。其中,1200V SiC二極管系列產品反向擊穿電壓達1200V,正向壓降為1.51V,正向電流覆蓋5A/10A/20A,具備開關速度快、損耗低、耐高溫等優勢,已批量應用于充電樁功率模塊等新一代電力電子系統。
同時,其WM1A080120L1型SiC MOSFET比導通電阻為3.8 mΩ·cm2,驅動電壓15-20V,漏源耐壓1200V,已批量應用于新能源汽車車載充電機。
東風汽車旗下智新科技牽頭開發的“iD4-200電驅動”入選國務院2024版《成果手冊》。據介紹,該電驅集成了高效槽內油冷扁線電機、自主SiC功率模塊的智能控制器以及超靜音寬輪輻軸齒結構,具有高功率密度、高效率和低噪音等特點。該電驅電機最高轉速達20000轉,系統最高效率95.4%,峰值功率可擴展至260kW,功率密度達到3.25 kW/kg。
基于iD4-200平臺,目前已開發出5款電驅總成,零部件通用化率達89%,可覆蓋市場主流車型需求。其中,iD4-200H型號已成功搭載于嵐圖知音等車型。
同樣在2022年版目錄,東風汽車的車規級寬禁帶半導體IGBT模塊也曾入選該目錄。該模塊自主耐壓能力達750V,電流密度250 A/cm2,最高工作溫度超過175℃,具有低損耗特性,可廣泛應用于新能源及電機驅動領域。
深藍汽車開發的“乘用車用‘九合一’高壓油冷碳化硅電驅動系統”入選國務院2024版《成果手冊》。
據介紹,該電驅在性能指標上表現突出:系統最高效率超過95.7%,CLTC工況效率超過92.59%,功率密度達2.45 kW/kg,峰值扭矩超過4200 N·m。此外,其上層控制軟件滿足ASIL C功能安全等級,并能兼容市場主流電壓等級的直流充電樁。
目前,該系統已實現量產,并應用于長安啟源E07、阿維塔07、阿維塔06等多款車型。
針對碳化硅晶圓加工難點,鄭州磨料磨具磨削研究所開發了包括減薄砂輪、精密倒邊輪、研磨拋光液在內的系列碳化硅晶圓加工工具。該系列產品加工效率較同類產品提升30%以上,其中減薄砂輪單次進刀量達0.8μm/s,倒邊砂輪單槽壽命偏差小于5%,研磨拋光液拋光效率為0.8~1.0μm/h。在提升性能的同時,產品價格降低50%以上,目前已在國內半導體制造企業中得到推廣應用。
積塔半導體開發的“600~1700V車規級IGBT工藝平臺”入選國務院2024版《成果手冊》。據介紹,該平臺具備高密度溝槽(溝槽密度1.2μm)和高能氫注入場終止等高性能車規工藝能力,并已通過車規級IATF 16949體系認證。該平臺累計出貨量已達67萬片,已應用于比亞迪等國內主流新能源汽車廠商。
除上述企業外,近年來亦有多家企業的碳化硅產品在國務院目錄中亮相,具體包括:
2023年版目錄中,華潤微電子的SiC MOSFET器件及SiC JBS器件入選。其SiC MOSFET產品平臺導通電阻低于90 mΩ,擊穿電壓小于1200V,電流能力達30A,器件可靠性顯著提升。其第四代G2 SiC JBS平臺在降低Vf典型值10%的同時,芯片面積較前一代縮小20%,產品已通過車規可靠性摸底測試。
2022年版目錄中,中車時代的3300V/750A SiC功率模塊入選。該模塊采用自主SiC MOS和SBD芯片,具有雜散電感低、開關速度快、工作結溫高等優勢,適用于軌道交通新一代牽引變流器平臺,正穩步推向規模化應用。

本文發自【行家說三代半】,專注第三代半導體(碳化硅和氮化鎵)行業觀察。