车规SiC缺口超100万片，国产派恩杰SiC MOS保障OBC顺利交付，市场出货量预计增长8倍

时间： 2022-01-10 来源：第三代半导体风向

技术问答

▲ 双向OBC将成为新能源汽车标配，而OBC用碳化硅是最划算的，因此未来对碳化硅的需求非常乐观。

▲ 派恩杰现阶段将把大部分产能用于保障OBC的供应，未来三年将大幅扩充SiC产能，相比过去三年预计将增长超过8倍。

▲ 目前，只有派恩杰等2家国内企业通过车企OBC碳化硅测试，国产SiC MOSFET进展慢主要遭遇了3道门槛。

▲ 全球汽车级碳化硅供给紧张，缺口高达100万片，目前某龙头企业的SiC MOSFET交期长达560天。

整车厂对OBC的要求是主要是成本低、尺寸小。成本方面，相比硅系统，采用SiC系统可以帮助OBC节省20%成本；尺寸方面，SiC系统不仅可以将功率器件和栅极驱动的数量减少30%以上，而且碳化硅高频特性的好处在于可以使用高速电机，电机重量可以减少66%。同时，对于消费者来说，由于SiC 系统在3 kW/L的功率密度下可实现 97%的峰值系统效率，因此消费者每年平均可以节省40美元（约255元人民币）的电费，当然也更环保。

据了解，1个OBC通常要用到1-3个SiC模块，每个模块通常需要用到4-6颗SiC MOSFET，因此随着新能源汽车渗透率不断攀升，OBC对SiC MOSFET的需求也将大幅提升。国产OBC的出货量全球领先，这也将有利于国产SiC MOSFET的导入。以得润为例，2020年他们的OBC在欧洲市场出货约20万套，市占率近15%，他们未来的目标是拿下全球近20%的市场份额。中国市场更是本土OBC企业的“天下”，根据EV时代数据，2021上半年国内OBC装机量为99.0679万套，前10大企业依次是威迈斯、新美亚、弗迪动力、富特科技、铁城科技、力华集团、欣锐科技、科士达-华阳、台达电子、麦格米特，而威迈斯、新美亚和比亚迪合计占45.0%的份额。据黄兴介绍，目前派恩杰的大部分产能都将用于保障OBC订单的交付，他们将扩产产能，预计未来三家的出货量相比过去三年将增长8倍。

随着派恩杰供货OBC，国产SiC MOSFET在“上车”路上找到了第一个落脚点，这将加速国产SiC MOSFET技术的成熟，以及它在电驱逆变器中的渗透。但尽管如此，其他国产SiC要顺利上车并不容易。

蔚来高级副总裁曾澍湘前段时间表示，他们的电驱碳化硅模块主要采用进口产品，还没有任何国产化的成分。黄兴告诉“三代半风向”，尽管已有多家国产碳化硅企业在向比亚迪、小鹏等车企送样，但目前只有2家企业通过国内车企OBC碳化硅测试，“派恩杰是唯一一家国内创业公司，另一家是央企”。

目前国产SiC二极管在很多领域的应用已经铺开，而汽车专用的碳化硅模块还有待技术的开发和验证。黄兴认为，国产SiC MOSFET发展较慢主要有3道门槛。首先，全球第一款商用SiC MOSFET发布于2011年，整个行业相对较新，因此存在许多难点有待进一步去攻克，其中碳化硅材料模型数据的缺失是最为关键的。目前为止，很多商用的软件对碳化硅电子迁移率、雪崩击穿、栅氧生长等方面的仿真预测都不够准确，这就给SiC MOSFET设计带来了很大的难度。而派恩杰的SiC MOSFET之所以能够率先“上车”，主要得益于他们在碳化硅材料模型方面的长期技术积累，极大地缩短了设计开发的时间，据介绍，派恩杰fab端的器件良率在99%以上。其次，研发费用非常高。据黄兴提供的数据，同样尺寸的硅基MOS晶圆成本约为500元/片，而SiC MOSFET晶圆需要3万元/片。开发一个料号（200片）的硅基MOS预算仅10万元，而相比之下，SiC MOSFET需要600万元以上。如果要开发几十款料号，SiC MOSFET成本就急剧飙升，而且由于数据模型的缺失，一旦SiC MOSFET流片失败，产生的研发浪费将非常高。第三，SiC MOSFET的迭代速度也很关键。由于SiC MOSFET加工难度比较大，很多工厂不具备条件，会极大地限制企业的研发速度，这是目前很多公司很难推出成熟产品的重要原因之一。

黄兴透露，派恩杰与全球体量最大的碳化硅代工厂X-Fab达成了深度的合作，X-Fab在工程级迭代周期上，给了派恩杰很大的支持，使得他们的产品可以迅速迭代。据介绍，截至目前，派恩杰已经发布了50余款650V/1200V/1700V SiC SBD、SiC MOS器件产品。2020年重点推出了应用于OBC的650V SiC MOSFET，2021年2月发布了应用于汽车电驱的1200V SiC MOSFET。

与此同时，国内SiC MOSFET上车之路还有2大瓶颈有待打破。黄兴告诉“三代半风向”，目前几乎所有的汽车品牌都明确表示要采用碳化硅技术，“仅中国汽车市场每年的SiC需求量就至少需要100万片”。但是全球SiC产能严重不足，据他估算，而全球碳化硅供给缺口高达100万片。“据我们了解，目前某国际龙头企业的SiC MOSFET交期刚刚从52周延长到80周（560天）”，黄兴认为，现在碳化硅供应链资源相对比较稀缺，全球产能仅供汽车领域都不够了，为此汽车厂商都在争抢供应链资源。黄兴认为，目前主要产能瓶颈在于碳化硅材料端，他呼吁器件企业要与中国本土碳化硅材料厂商开展深度合作，在材料研发、相关测试、验证上进行协同创新，帮助原材料厂商释放产能。此外，国内碳化硅上车比较缺失的部分还包括碳化硅功率模块。黄兴表示，碳化硅的高频、高速、低功耗特性对功率模块设计提出了非常高的要求，传统的功率模块设计已经很难适用。据了解，派恩杰的车用碳化硅模块研发已经取得较大的进展，正着力选址建造车用碳化硅模块封装产线。

“我们现在预计2022年初动工，到2022年底大概会有样品出来”，黄兴表示，2022年下半年，派恩杰的产能将大大提升。他表示，派恩杰将利用自身在芯片方面的优势，从材料的挑选、芯片的筛选，到模块设计，联合上下游建一整套完整的可靠性数据模型，让碳化硅模块更符合车规要求。除了汽车市场外，黄兴还在储能、工业等领域看到了很多的新兴的增量市场，为此，展望2022年时，他表示，除了要加强供应链合作、保障产能爬坡和供应交付外，派恩杰将继续挖掘碳化硅更多应用潜力，对产品技术进行创新迭代，同时致力于本土人才的培养，扩展全球市场的战略布局。

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型号- SCF60R190C,SFD3006T,SFD6003T,SGP104R5T,SFS0406T4,SFM6005DT,SFD7N70,SFW90N25,SFQ0320T4,SFD18N20,SFM4009T,SFE6001T2,SFM6004T5,SFK2N50,SFF60N06,SFN4006T5,SFM0420T4,SFP10003PT,SFF18N20,SCF65R190TF,SFD2N50,SFM4004PT,SFS6003PT,SFP33N10,SFS4010T,SGS6001T4,SGP6008T,SFS3401,SFQ0318T4,SC3D40120D,SFS3400,SFK1N65,SCD65R960C,SFS4010T2,SFF5N80,SFS0407T4,SFS3407,SFD6005T,SFD10003PT,SFD7N50,SFM6005ST,SFF18N50,SFP40P10,SGS15HR430T,SFA10015T,SFP50N06,SCF65R640C,SFD3003T,SFQ0322T4,SFF12N65,SFD6006T,SGD105R5T,SFP11P20,SFD6N70,SFS6007T,SGM10HR14T,SCF65R380C6,SFS3400.A,SFS3001T2,SCD70R600C,SFQ0420T4,SCF60R580C,SGXXXXXPT,SGM062R3T,SFS4525T,SFD3004T5,SFS3401A,SGM066R5T,SFN3009T,SGM031R7T,SFB11N90,SCD70R900C,SFU3006T,SFP9N20,SFA110P06,SFR0305T2,SFF50N06,SFD6007T,SCD80R500S,SC3D08065G,SCF65R380C,SFD4006T,SC3D08065I,SFN0315T4,SFN3003PT,SFA6005T,SFS4008T2,SFS2300,SGP157R5T,SFS2301,SFM10015T,SFH8402DW,SC3D04065E,SCU70R900C,SCF60R280C,SFS2304,SFS2303,SFF13N50,SFS2305,SC3D04065I,SFF7N50,SCF65R540T,SFD50N06,SFP20007,SFU18N20,SGP104R0T,SCD65R1K2C,SFN0330T2,SFD6008T,SGM107R7T,SC3D04065A,SFM4010T,SFF20N50,SC3D20065D,SFP40N20,SFS0307T4,SFD3012T,SFF7N65,SCD60R580C,SFU5N20,SC3D10065A,SGM105R0T,SCF65R310C,SCF60R360C6,SFS0405T4,SC3D10065G,SC3D10065I,SFP6P10,SFM4005DT,SC3K080120,SCK65R1K15C,SFW50N25,SFU4N65,SFN0413T4,SFD5N65,SFP30P10,SFM10003PT,SC3D08065A,SFP18P10,SFD4N90,SFF7N70,SCF60R125C,SFXXXXXPTX,SFD4006PT,SFD4003T,SCF70R600C,SFF6005T,SFS0306T4,SCF80R950C,SGA104R0T,SFD3010T,SFE3007T,SFD5N50,SFP3006T,SFP3018T,SFP18N20,SGP103R0T,SCW65R075CF,SCF65R170C,SFS6012T2,SGD6008T,SGM041R8T,SFD4001PT4,SFD4001PT5,SFF8N65,SFN3006PT,SC3K040120,SGM6008T,SFD4N70,SCW60R030CF,SFB50N25,SCW65R041CF,SFP6005T,SFS2013PT,SCF70R420C,SCW65R090C,SGM031R1T,SCD70R420C,SC3K075120,SFD33N10,SCW65R099TF,SFP5P03,SCF60R160C,SFR0206T2,SFD4N65,SC3D15120H,SFS2N7002,SFF33N10,SCF70R360C6,SFD2008T,SFN3003T,SFS2302B,SGM109R5T,SFM6008T,SFD3006PT,SFD6003PT,SGA104R5T,SFF20N65,SFK4N65,SFB90N25,SFD5N20,SFR0205PT2,SGM030R7T,SFF8N80,SC3D30065D,SFN3002T,SFU9N20,SFD7N65E,SFD9N65,SFD4004PT,SFF20N70,SGM042R4T,SFP6007T,SFS3401B,SFS4435,SFU6003T,SGU6008T,SFM0430T2,SFF10N70,SCF60R360C,SFD2006T,SC3D06065E,SC3D06065G,SFP75P55,SC3D10120H,SFF3N80,SC3D06065A,SCD70R600C6,SCD65R380C,SFD14N25,SC3K015120,SFSAP4580,SFS6010T2,SCD65R540T,SGP105R5T,SFF4N65,SFF10N65,SC3D30120H,SFM0320T4,SC3D30120D,SC3D16065A,SC3D16065D,SC3D16065G,SFP27P20,SC3K050120,SFU6005T,SFW10P04,SFD3N50,SFF4N70,SFM10008T,SFF9N90,SCXXXXXXXXFX,SFD2003T,SFN0318T2,SFD3009T,SFM3011T,SFD6005PT,SC3K032120,SFP110N55,SFF16N65,SC3D12065A,SFF10N80,SFF5N50,SC3D12065G,SGD10HR20T,SC3D12065I,SC3D20120H,SFP59N10,SFN6004T5,SXXXXXXX,SFD9N20,SCF65R240C,SC3D06065I,SCD65R640C,SFS2012PT,SGA105R5T,SFN0250T2,SFM3012T,SC3D20120D,SGM041R3T

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型号- BC1D12065,B1D30065HC,B1D16120HC,B1D04065KF,B1D15065K,B2D15065K,BC1M018120,B1D03120E,BMF450R08PC4,B2D40065HC,BC1D06065,BMS600R12HWC4,B1D10065K,B1D10065H,B1D10065E,B1D10065F,B2D20065TF,BMF400R12MCC4,BC1D05120,BMF600R12PC4,B1M018120HK,B1D12065K,B1D06065KF,B1M018120HC,B2D30120HC1,BC1D02120,BMS400R12HWC4,B1D06065KS,B2D20065K,B1D20065K,B1D16065HC,B2D20065F,B2D20065H,BC1D08065,B1D05120E,B1D20065HC,B1D05120K,B1M160120HC,B2D08065KS,BMF600R12MCC4,B1D08065K,B2D08065K,BMS700R08HWC4,B1D08065E,B1D10120HC,B1D02120E,BC1D10120,B1M032120HK,B1D08065F,B2D10065KS,BC1D02065,B1D02120K,B1D40120HC,B2D04065K1,B1D20120K,B2D20120HC,B1D20120H,B1M080120HC,B1D10065KF,B1D06065K,B1D08065KS,B1M080120HK,BMF400R12PC4,B1D06065F,BMF700R08PC4,B1D04065E,BC1D15120,B1D06065E,1CD0214T17-XXYY,B1D04065K,BC1D20065,BMS450R08HWC4,B1D08065KF,BC1M032120,BC1M080120,B1D02065E,BC1D10065,B2D20120HC1,B1D10065KS,B1D20120HC,B1D02065K,BC1D04065,B2D06065Q,B2D06065K,B2D10065Q,B2D04065D,B1D10120K,BC1D15065,B2D06065E,B2D10065K,B1D30120HC,B1D10120H,B1D10120E,B2D10065F,B1M032120HC,B2D10065K1,BC1D20120,B2D04065V,BC1M160120

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格力新元电子携带多款核心产品参加2024第十二届上海国际新能源汽车生态链博览会

本次展会，格力新元电子的展品涵盖电机驱动系统、导航仪表、直流电压转换器DCDC、照明系统、车载充电机OBC、空调系统、动力转向系统和电池管理系统等新能源汽车核心应用领域，提供车载用电子器件解决方案和服务，推动新能源汽车产业升级。

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瞻芯电子提供以下参数选型：汽车级&工业级，VDS（V）：650V~1700V，RDS(ON) ：15mΩ~10000mΩ。

产品型号	品类	Qualification	VDS（V）	RDS(ON) （mΩ）	ID（TC=25°C）（A）	VTH（ TJ =25°C）（V）	VTH（ TJ =175°C）（V）	Qg（nC）	Operating Junction Temperature（°C）	Package
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选型表 - 瞻芯电子立即选型

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1200V 40mΩ SiC MOSFET和基于第二代工艺平台开发的1200V 12mΩ SiC MOSFET单芯片流片取得巨大成功，平均良率达到90%以上。

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【视频】蓉矽高可靠性SiC功率器件在光储充与新能源汽车上的应用

型号- NCD30S40TTD,NC1M120C12HT,NC1M120C12W,NC1D120C10AT,NCD30S20TTD,NC1D120C20KT,NC1D120C30KT,NC1M120C40HT,NC1M120C75HT

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爱仕特自主研发的15V驱动的1200V 12mΩ SiC MOSFET和1700V 25mΩ SiC MOSFET芯片已量产并开始批量出货给国内客户，填补了国内该系列产品研发及应用的空白，引领国内SiC功率器件技术跻身国际领先水平。

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厂牌及品类发布时间 : 2024-08-08

派恩杰碳化硅场效应管(SiC MOSFET)选型表

派恩杰推出碳化硅场效应管(SiC MOSFET)，覆盖常规封装TO247-3,TO247-4,TOLL,TO263-7等，RDS：13-3000毫欧，温度高达175℃

产品型号	品类	Blocking Voltage(V)	Package	RDS(ON) @25℃(mΩ)	Current Rating(A)	Qgd(nC)	Output Capacitance(pF)	Max Junction Temperature(℃)
P3M06025K3	碳化硅场效应管	650V	TO247-3	25mΩ	97A	34.7nC	297pF	175℃