华为、小鹏都用上碳化硅平台,碳化硅产业迎来黄金增长期

科技观察 2023-11-29
1589 字丨阅读本文需 5 分钟

11月28日下午,华为智选车体系下的首款轿车车型——智界S7迎来正式上市。新车一共分4个版本,官方指导价定在24.98万~34.98万区间。虽然是和奇瑞共同打造的新车,但智界S7本身的“含华量”还是超越了一般理解中的合作造车,它从平台开始便应用了来自大量华为体系的硬件。

三电部分,智界S7主打的是所谓“双800”标签——DriveONE 800V高压碳化硅动力平台+800km的续航(Max+版本,CLTC工况下),兼顾充电效率上限和长距离行驶的自持力。

得益于“巨鲸”800V高压电池平台的使用,智界S7支持最快5分钟补能200km、最快15分钟补能420km的高倍率闪充——虽然看起来还是没加油那么方便,但解决燃眉之急总够用了。

关于电池包,智界S7采用了卧式高压盒设计,一方面追求高集成度和简化线束(意味着更少的故障发生位置),另一方面则追求更低的整包厚度——后者显然有利于为驾驶舱腾出更多纵向空间。当然,其他对手们早已标配的BMS预警、电芯主动冷却、电池组/整包物理防护加强等等,智界S7实际上也都没落下。

从义乌小商品城的廉价珠宝到网红半导体材料

一个是黑乎乎的碳化硅材料,一个是耀眼的钻石,你怎么也无法将二者联系在一起吧!

碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。碳化硅是一种半导体材料,是制造光电子器件、高频微波器件、大功率电力电子器件、高温电子器件理想的必备材料,它广泛应用于大功率白光照明、雷达通讯、轨道交通、电力转换、航天航空、高温辐射环境等行业。”

偶然之间一种被称为“莫桑钻”的饰品从碳化硅材料的废料中挑选出来,经过精雕细琢,加工成了钻戒等珠宝饰品。

莫桑石成分为100%SiC,和碳化硅是同一种东西。天然莫桑石在自然界中十分稀有,只能形成于极端环境,如陨石、地幔岩石中。所以人们生活中能见到的莫桑石,基本上都是人工合成的。

莫桑石又名合成莫桑钻或合成碳硅石,其物理特性与钻石非常接近。莫桑石质地呈透明至不透明状态,表面呈玻璃光泽,火彩更是钻石的2.5倍,看上去要比钻石更加闪亮,可以说莫桑石是钻石绝佳的替代品。

今天我们看到的莫桑石,其实就是从碳化硅单晶材料的废料中而来的,由于碳化硅材料的物理性质与钻石非常相似,对废料进行深加工,便有了莫桑钻。

国内企业加速8英寸衬底布局

化合物半导体市场对国内主流SiC企业的8英寸衬底进度进行了统计,除了三安光电之外,目前国内在研发8英寸衬底的企业及机构还有烁科晶体、晶盛机电、天岳先进、南砂晶圆、同光股份、中科院物理所、山东大学、天科合达、科友半导体、乾晶半导体等。其中烁科晶体、天科合达以及晶盛机电相对来说进度比较快。

衬底之外,外延企业也在加速建设8英寸产能,东莞天域计划购置94.7 亩地用于建设SiC外延材料研发及产业化,用于SiC外延关键技术的研发及全球首条8英寸SiC外延晶片生产线的建设。此外,瀚天天成位于同翔高新城的SiC产业园的三期项目也极有可能是定位8英寸SiC外延,这两家企业目前都在IPO阶段。

总体而言,随着三安光电8英寸衬底的发布,SiC市场会越来越热闹,竞争也会越来越激烈,从长期来看,这有助于产业整体的发展,至于最后哪些企业能够突围而出,这个只能骑驴看唱本。

碳化硅迎来黄金增长期

当我们谈论到碳化硅时,不得不提其两大类别——单晶碳化硅和碳化硅陶瓷。单晶碳化硅因其出色的热导率和电子迁移率,在高功率、高频率的电子器件中具有无可比拟的优势。而碳化硅陶瓷则以其耐蚀性和抗氧化性,在极端环境下仍能保持稳定性,被广泛应用于航空航天、军事装备等诸多要求苛刻的领域。

走进实际应用,新能源汽车正是碳化硅发挥巨大作用的一个绝佳例证。随着全球范围内对环保与效率要求日益严格,传统硅基IGBT逐渐显露出其功耗和体积上的局限。而采用SiC基材料制成的MOSFET,则以更小型、更节能、更持久稳定著称,有效延长了电动汽车续航里程,并提升了整车性能。

此外,在轨道交通中,SiC也被运用于牵引系统中。它使得整个系统更加轻便高效,为快速列车提供了强有力支持。同时,在太阳光伏发电领域中,SiC作为逆变器关键材料之一,有效提升了转换效率,并降低了成本。

市场上对于这种“黑金”材料的需求正在爆发式增长。从企业扩产到资本投入无不显示出市场对SiC潜力的肯定与期待。据《中国碳化硅衬底产业发展研究报告》显示,该行业将迎来黄金增长期。

文章来源: 全球半导体观察,玩电8,幸福熊猫1ky,嵩山硼业

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