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半导体

三安集成碳化硅功率器件量产制造平台 与金龙新能源开展战略合作

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9月29日,第三代半导体垂直整合制造平台“三安集成”与新能源客车龙头企业“金龙新能源”在厦门签署战略合作框架协议,确定双方利用各自优势资源,共同推进碳化硅功率器件在新能源客车电机控制器、辅驱控制器的样机试制以及批量应用。

三安集成副总经理杨健、金龙新能源总经理陈晓冰博士分别代表双方签订战略合作框架协议。福建省汽车工业集团公司总经理陈建业、厦门金龙汽车集团公司副总裁吴文彬等出席签约仪式。

根据市场调研机构Wood Mackenzie的研究显示,由于各国政策支持和电池成本大幅下降,到2025年全球纯电动客车渗透率还将再翻三番。目前中国纯电动客车保有量约60万辆,占全球市场98%,是全球最大单一市场;而美国和欧洲,也在联邦政府资金支持和欧盟法规指导下,不断提升清洁客车渗透率。中国新能源汽车发展路径,对全球零排放清洁出行具有重要借鉴意义。

从2016年开始的中国纯电动客车推广补贴正逐步退坡并将于2022年正式退出,市场会随之回归理性;同时,早期纯电动客车因技术不成熟,5年运营后已达生命周期末端,2021年将迎来新一轮电动客车替换周期。在低补贴甚至无补贴时代,采用第三代半导体功率器件的电动客车,能从底层架构降低电驱动能耗、提升充电效率,从而进一步降低整车生命周期运营成本,有望成为新一轮电动客车采购重要指标。

碳化硅材料高效低耗,仍需大规模制造平台助其降低成本、加速普及以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料,因其宽禁带特性,拥有硅(Si)器件无法比拟的电气性能。碳化硅是硅材料禁带宽度的3倍左右,能承受更高的工温度和工作电压;碳化硅材料拥有更高的电子饱和漂移速率,使其开关频率更高、开关损耗更小。

在纯电动汽车的“功率交换器、车载充电器和电机控制器”中采用碳化硅功率器件:能有效减小散热系统体积;显著提高工作频率进而减小无源器件体积、提高功率密度;显著降低电机控制器的能耗。简言之,令电动汽车实现电气系统轻量化、低损耗快速充电、承载更大功率和提供更长续航里程。

目前碳化硅功率器件成本仍相对较高,但随着全球产业化进程和产能不断提升,将有效解决成本问题,车企提前投入研发和布局可谓是明智之举。

三安集成开放制造平台,能提供从晶体生长、衬底加工、外延生长、器件设计、芯片制造到器件封测,以及完善的失效分析能力,全面把控产品一致性和可靠性。目前已经推出1200V/650V碳化硅肖特基二极管(MPS结构)以及650V氮化镓E-HEMT产品,1200V碳化硅MOSFET产品也将于2020年第四季度推出。三安集成积极参与国家新能源汽车技术创新中心“中国车规半导体首批测试验证项目”,搭载三安集成碳化硅功率器件的纯电动汽车按照汽车行业测试标准,分别进行试验室功性能、常温试验场、高温试验场、高寒试验场测试,在不同工况下均表现出优异性能和卓越可靠性。

今年7月三安集成宣布长沙碳化硅制造基地动工建设,总投资160亿元,占地面积1000亩,是具有自主知识产权的衬底、外延、芯片及封装全产业链生产基地。项目全面建成后,碳化硅功率器件产能将从目前的2.4万片/年提升至36万片/年。

责任编辑:诸玲珍


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