瑞能半導(dǎo)體：第六代碳化硅產(chǎn)品積極拓展新能源賽道

文︱朵啦

圖︱網(wǎng)絡(luò)

電動(dòng)化浪潮之下，各類包括碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）在內(nèi)的新材料及新型功率器件正突破傳統(tǒng)材料的限制，推動(dòng)著電子電力技術(shù)發(fā)展。新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展也給半導(dǎo)體芯片帶來機(jī)遇。雖然去年開始受疫情影響，全球的半導(dǎo)體行業(yè)有些萎縮，但車規(guī)半導(dǎo)體市場在逆勢(shì)增長，尤其是SiC市場的倍速增長。這也得益于國內(nèi)半導(dǎo)體在第三代材料領(lǐng)域的深耕，為汽車廠商和主機(jī)廠提供了更多的選擇。正值全球缺芯潮演變之際，中國芯片原廠處在急劇變化的市場環(huán)境之中，需在機(jī)遇與挑戰(zhàn)里尋求突破。

2021年12月27-29日在深圳國際會(huì)展中心（寶安新館），慕尼黑華南電子展（electronica South China）融合眾多行業(yè)關(guān)鍵力量，強(qiáng)勢(shì)歸來！屆時(shí)全球功率半導(dǎo)體行業(yè)的佼佼者——瑞能半導(dǎo)體科技股份有限公司（以下簡稱：瑞能）半導(dǎo)體市場部總監(jiān)謝豐受邀，與探索科技（techsugar）就碳化硅產(chǎn)品的供需將如何演變，未來幾年碳化硅行業(yè)的成長動(dòng)力，以及中國第三代半導(dǎo)體企業(yè)將以何優(yōu)勢(shì)爭奪市場等問題進(jìn)行探討。

第三代半導(dǎo)體材料主要分為碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN），其禁帶寬度是第一代和第二代半導(dǎo)體禁帶寬度的近3倍。更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導(dǎo)率、更高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，促使碳化硅成為未來大功率應(yīng)用領(lǐng)域不二選擇。謝豐表示，第三代半導(dǎo)體是大勢(shì)所趨，Cree等國內(nèi)外企業(yè)紛紛著力布局碳化硅。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)， SiC功率器件市場規(guī)模將從2018年的4億美金增加到2027年172億美金，CAGR約51%。碳化硅基氮化鎵外延射頻器件將從2018年的6億美金增加到2027年的34億美金。碳化硅襯底材料市場規(guī)模將從2018年的1.21億美金增長到2024年的11億美金，CAGR達(dá)44%。

作為全球功率半導(dǎo)體行業(yè)的佼佼者，瑞能半導(dǎo)體專注于研發(fā)行業(yè)領(lǐng)先、廣泛且深入的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品組合，公司主要產(chǎn)品主要包括晶閘管，功率二極管和碳化硅等等。謝豐表示，瑞能的碳化硅二極管已經(jīng)迭代到第六代，瑞能認(rèn)為碳化硅會(huì)大量應(yīng)用到電動(dòng)汽車領(lǐng)域，未來發(fā)展方向是高電壓、大電流、大功率。目前瑞能已經(jīng)推出了 1200V的碳化硅Mosfet，領(lǐng)先于國內(nèi)其他廠商。他強(qiáng)調(diào)，碳化硅在高溫高頻下的穩(wěn)定性很好，耐壓能力也很強(qiáng) ，瑞能可以實(shí)現(xiàn)1700V或者3300V的碳化硅產(chǎn)品。謝豐表示，瑞能從早期的JBS結(jié)構(gòu)的碳化硅二極管到MPS結(jié)構(gòu)再到目前第六代的產(chǎn)品，新的平臺(tái)技術(shù)使導(dǎo)通壓降比競品要低15%-20%，大大提升了使用中的工作效率。在碳化硅二極管的品類中，瑞能的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于以家電為代表的消費(fèi)電子、以通信電源為代表的工業(yè)制造、新能源及汽車等領(lǐng)域。

謝豐認(rèn)為，一方面，由于碳化硅良率提升不及預(yù)期，疫情緩和不及預(yù)期，碳化硅產(chǎn)品到明年上半年仍將持續(xù)供應(yīng)緊張的狀態(tài)，下半年可能會(huì)有所緩解。另一方面，隨著國內(nèi)雙碳政策的出臺(tái)，能源供應(yīng)與電力限制在短期內(nèi)將會(huì)對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈運(yùn)作會(huì)造成一定影響。謝豐表示，瑞能半導(dǎo)體今年整體的運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好，始終維持產(chǎn)品穩(wěn)定及可靠的交付。得益于2019年瑞能儲(chǔ)備產(chǎn)能，瑞能在2020年下半年到2021年國內(nèi)需求急速增長時(shí)，保持著穩(wěn)定供貨。謝豐稱，目前瑞能半導(dǎo)體仍保持著滿負(fù)荷生產(chǎn)，竭力保證供應(yīng)。

目前，全球電動(dòng)汽車市場走熱，節(jié)能減排加速清潔能源普及，疊加充電樁需求加大等因素，加大了新能源對(duì)大功率半導(dǎo)體的需求。由于以碳化硅為代表的新型功能半導(dǎo)體器件耐高壓、耐高熱的特性，新能源汽車成為碳化硅的最重要下游領(lǐng)域，主要應(yīng)用包括主驅(qū)逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、車載充電機(jī)和充電樁等。謝豐分析到，由于車規(guī)級(jí)產(chǎn)品的缺陷的控制要求非常高，車規(guī)級(jí)碳化硅產(chǎn)品的主要主要集中在如德國英飛凌（Infineon）、日本羅姆（ROHM）以及美國科銳（Cree）等國際頭部廠商，國內(nèi)廠商供應(yīng)的產(chǎn)品占比相對(duì)較少。謝豐表示，國外友商跟歐美車廠之間存在深度綁定，對(duì)其他客戶的供應(yīng)能力下降，國內(nèi)的標(biāo)桿客戶由于供應(yīng)不夠，以及國內(nèi)對(duì)新能源技術(shù)的態(tài)度逐漸開放，越來越多造車企業(yè)愿意嘗試使用國內(nèi)的碳化硅產(chǎn)品。謝豐表示，瑞能看中在充電樁或者新能源汽車方面的布局，如瑞能1200V的快恢復(fù)二極管、650V和1200V的碳化硅在充電樁中已鋪開應(yīng)用。

國內(nèi)廠商布局第三代半導(dǎo)體的設(shè)備、襯底、外延和器件全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，包括難度最大的襯底長晶環(huán)節(jié)，自動(dòng)化程度較高的外延環(huán)節(jié)和應(yīng)用于下游市場的器件環(huán)節(jié)。第三代半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈布局，可完全自主可控，進(jìn)口的替代有逐步步向自主創(chuàng)新差異化的路線。國內(nèi)廠商碳化硅襯底產(chǎn)品均以4英寸為主，6英寸正在逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。謝豐坦承，硅作為原材料已有50多年的發(fā)展歷史，產(chǎn)業(yè)熟知硅材料的物理特性及缺陷，現(xiàn)在企業(yè)需要思考如何減少碳化硅的材料在生產(chǎn)過程中的缺陷，以提升器件的可靠性。瑞能半導(dǎo)體對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)、技術(shù)工藝、質(zhì)量以及可靠性上著力投入，已在碳化硅二極管工藝上與國際廠商保持一致。

脫胎于恩智浦產(chǎn)品線的瑞能半導(dǎo)體自成立之初便繼承了諸多優(yōu)秀的基因，并在擴(kuò)張過程中引入了大量國內(nèi)研發(fā)方面的新鮮血液。公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)涉及中國、英國、荷蘭多國成員，同時(shí)，在國內(nèi)以及東南亞、日韓、歐美擁有優(yōu)秀的銷售團(tuán)隊(duì)，致力于用有梯度、有活力的國際性團(tuán)隊(duì)做研發(fā)與銷售。

謝豐表示，華南地區(qū)很大程度上領(lǐng)導(dǎo)了整個(gè)電子行業(yè)發(fā)展，也是瑞能半導(dǎo)體重要的客戶基地，客戶群涉獵廣泛，囊括了電源、工業(yè)類、UPS、通訊、OEM、家電等領(lǐng)域。針對(duì)華南這個(gè)活躍的市場，瑞能竭力配和客戶終端應(yīng)用的變化，以此為根據(jù)做研發(fā)。瑞能表示，公司多年與慕展保持友好合作的關(guān)系，期望華南電子展可以形成自己的號(hào)召力和影響力；通過慕尼黑華南電子展展示和提升品牌形象，與客戶互動(dòng)；深入合作，積極地參與到慕展的各項(xiàng)工作中。

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