隨著生成式AI快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心算力規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張,供電效率與散熱壓力成為行業(yè)關(guān)注的核心問題。在此背景下,以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導(dǎo)體功率器件,憑借高耐壓、高頻率、低損耗等優(yōu)勢,正加速進(jìn)入AI算力基礎(chǔ)設(shè)施、電網(wǎng)及新能源等關(guān)鍵領(lǐng)域。
近日,芯聯(lián)集成宣布正式推出3300V SiC MOSFET產(chǎn)品,并已向核心客戶送樣驗證。該產(chǎn)品主要面向固態(tài)變壓器(SST)等高壓、高功率密度、高可靠性應(yīng)用場景,被認(rèn)為是公司在高壓寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域的重要突破,也填補(bǔ)了國內(nèi)高壓SiC器件在固態(tài)變壓器核心功率級應(yīng)用中的部分空白。
據(jù)了解,該產(chǎn)品基于芯聯(lián)集成8英寸碳化硅產(chǎn)線自主開發(fā)的高壓平面柵SiC MOSFET技術(shù)打造,通過優(yōu)化器件結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了更優(yōu)的導(dǎo)通電阻與柵極電荷性能,在導(dǎo)通損耗和開關(guān)性能之間取得較好平衡。
對于固態(tài)變壓器而言,更高耐壓等級的器件意味著系統(tǒng)架構(gòu)能夠得到進(jìn)一步簡化。以10kV中壓固態(tài)變壓器前端應(yīng)用為例,相較于傳統(tǒng)1200V方案,3300V SiC MOSFET可將母線電壓提升至1800V至2200V區(qū)間,同時大幅減少級聯(lián)數(shù)量和功率單元數(shù)量。
具體來看:
綜合測算,采用3300V方案后,系統(tǒng)級BOM成本有望降低20%至35%,有助于推動固態(tài)變壓器向更高開關(guān)頻率、更小體積以及更高轉(zhuǎn)換效率方向發(fā)展。
為了完善相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈布局,芯聯(lián)集成還計劃推出與3300V SiC MOSFET配套的高頻、高耐壓、高功率密度磁性器件解決方案。
近年來,AI訓(xùn)練與推理需求快速增長,單機(jī)柜功率密度不斷攀升,傳統(tǒng)供電架構(gòu)面臨效率和能耗挑戰(zhàn)。
今年以來,AI數(shù)據(jù)中心向高壓直流供電(HVDC)演進(jìn)已成為行業(yè)重要趨勢。隨著800V HVDC架構(gòu)逐步受到關(guān)注,固態(tài)變壓器被認(rèn)為是未來高效供配電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。
固態(tài)變壓器利用高頻電力電子器件替代傳統(tǒng)工頻變壓器,具備體積小、效率高、可雙向能量流動等特點,不僅適用于AI數(shù)據(jù)中心,也被廣泛看好在智能電網(wǎng)、軌道交通、新能源并網(wǎng)以及儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
而作為固態(tài)變壓器核心開關(guān)器件,高壓碳化硅MOSFET的重要性正不斷提升。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,隨著固態(tài)變壓器逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,3300V及以上電壓等級SiC器件有望迎來更加明確的市場需求。
在碳化硅器件領(lǐng)域,芯聯(lián)集成近年來保持較快發(fā)展。
根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Yole發(fā)布的2025年全球碳化硅產(chǎn)業(yè)排名,芯聯(lián)集成已成為中國排名第一的SiC器件廠商,并進(jìn)入全球前五陣營。
目前,公司已完成650V至3300V全電壓等級SiC MOSFET產(chǎn)品布局,新一代SiC G2.0工藝平臺在能效和可靠性方面進(jìn)一步提升,8英寸碳化硅產(chǎn)線也已實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。
從應(yīng)用端來看,隨著碳化硅器件成本持續(xù)下降,其應(yīng)用場景正從新能源汽車主驅(qū)逆變器逐步向車載充電機(jī)(OBC)、熱管理系統(tǒng)、主動懸架等領(lǐng)域擴(kuò)展,并進(jìn)一步進(jìn)入服務(wù)器電源、儲能系統(tǒng)、工業(yè)電源以及空調(diào)等非車載市場。
在此前舉行的業(yè)績說明會上,芯聯(lián)集成管理層表示,未來兩年公司將重點布局8英寸碳化硅產(chǎn)線、模擬IC與MCU相關(guān)12英寸產(chǎn)線以及功率模塊封裝業(yè)務(wù)。
產(chǎn)能方面,2025年公司已基本完成前期重點產(chǎn)能建設(shè),包括:
全年晶圓產(chǎn)量達(dá)到251.27萬片(折合8英寸),同比增長24.68%。
與此同時,公司預(yù)計隨著碳化硅、模擬IC及功率模塊等高附加值業(yè)務(wù)占比持續(xù)提升,以及前期設(shè)備折舊壓力逐步減輕,經(jīng)營質(zhì)量有望進(jìn)一步改善。財報顯示,2025年公司實現(xiàn)營業(yè)收入81.8億元,歸母凈利潤虧損收窄至5.95億元。
從產(chǎn)業(yè)趨勢來看,AI數(shù)據(jù)中心、高壓直流供電以及固態(tài)變壓器的發(fā)展,正在為高壓碳化硅器件打開新的增長空間。此次3300V SiC MOSFET的推出,不僅反映出國內(nèi)廠商在高壓寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展,也顯示出碳化硅產(chǎn)業(yè)正逐步從新能源汽車市場向更廣闊的能源與算力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域延伸。
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