SiC上车加速，迎逆变器“高光时刻”！四大国际巨头新品揭秘

近日，国际调研机构Yole Group发布报告显示，SiC最大的应用市场是电动汽车市场。Yole分析师表示，SiC 已逐渐在电动车主驱逆变器中扮演主要角色，2023年SiC全球市场已经达到27亿美元，其中汽车占据70%到80%的市场，未来随着电气架构将往800V迈进，耐高压SiC 功率元件预料将成为主驱逆变器标配。

今年上半年，短期全球汽车遭遇动荡，但是安森美全球资深副总裁Felicity Carson表示，2024年SiC业务目标是市场的2倍速成长，尤其看好中国SiC市场前景。半导体国际大厂如安森美（Onsemi）、英飞凌（Infineon）、罗姆半导体（Rohm）、博世（Bosch）等如何看待车规逆变器市场前景和需求变化？这些功率大厂带来了哪些旗舰功率器件产品？本文将为大家分析和揭秘。

SiC未来5年CAGR达19.6%，车规逆变器市场前景看好

从物理特性看，SiC的禁带宽度更宽，大约是Si的3倍左右，击穿场更强，大约是Si的10倍，这样使得SiC的耐压特性更好，这就是SiC材料可以做高压产品的原因就在这里。基于这些材料特性优势，SiC可主要应用于大功率、高电压和高频率领域，相对应的就是电动汽车、工业设备和可再生能源系统等应用的主要赛道。

“市场研究公司Yole Group发布的数据显示，预计到2029年，SiC功率器件市场规模将达到100亿美元。新能源汽车是SiC功率器件下游第一大应用市场，电动车主要的组成部分包括OBC、DC-DC、驱动单元（牵引逆变器、电机等）。其中又以牵引逆变器使用SiC模块用量最大，2021年以后发售的纯电动汽车中牵引逆变器，300A以上的大电流和400V以上的高耐压区需求全SiC模块。罗姆看到了市场需求点并且推出了相应解决客户痛点的产品。” 罗姆半导体(上海)有限公司深圳分公司威廉希尔官方网站 中心高级经理苏勇锦对电子发烧友记者表示。

英飞凌科技副总裁、英飞凌工业与基础设施业务大中华区营销负责人沈璐看好SiC的增长前景，她表示：“2023年到2025年，SiC功率器件的全球市场规模从23亿美元增加到105亿美元，年复合增长率达到19.6%。5年之后，80%以上的SiC都会应用在电动汽车相关的主驱逆变器以及车载充电器上。”

四家厂商展出 “SiC+800V”电动汽车逆变器模块

从2022年起，标配800V高压充电的新能源汽车逐步成为市场主流，今年800V车型在各大车展频繁亮相，从北京车展问界M5、华为享界S9、保时捷Macan EV、红旗EHS7等多款车型，到8月底的成都车展，极氪7X正式发布，全系标配800V高压平台，预示着超快充时代到来。

为了应对电动汽车主驱逆变器高功率要求，在PCIM Asia展上，安森美展出了高功率SiC B2S模块，该模块采用了塑封半桥工艺，具备低杂散电感和高可靠性特性。该模块还集成了最新的M3 SiC威廉希尔官方网站 ，最高耐温175度，通过先进的银烧结实现了低热阻和高性能。现场工作人员表示，SiC逆变器主要应用在800V高压平台，支持超级快充的旗舰车型。SiC模块整体成本高于IGBT模块成本，SiC 300KW Demo板和IGBT 300KW Demo板对比，重量明显减少，占板面积也变小，符合轻量化、小型化趋势。

此外，安森美公司提供包括银烧结在内的多种定制连接选项，以适应不同客户的需求。安森美的产品支持灵活的功率配置，最高可达400kW，满足逆变器制造商多样化的应用需求。安森美SiC芯片在汽车的行驶里程从2022年1月到2024年7月超过90亿公里，蔚来、现代等多家车企和安森美合作。

在本次展会上，英飞凌展示了旗下汽车半导体领域的HybridPACK™ Drive G2 Fusion模块和Chip Embedding功率器件，其中Chip Embedding则可以直接集成在PCB板中，做到极致小的杂散和极致高集成度的融合。现场工作人员表示，Chip Embedding可以应用于800V电压平台，比较其他厂商都做成模块的优势，这款产品直接集成到PCB板中，更加小型化，高集成度，高功率密度，这是英飞凌独家推出的一款创新产品。

图：HybridPACK™ Drive G2 Fusion

HybridPACK™ Drive G2 Fusion模块融合了IGBT和SiC芯片，最大限度发挥牵引逆变器的SiC潜力。这是英飞凌在中国区展出融合了IGBT和SiC芯片的模块，这是专为混合动力和电动汽车牵引而设计的紧凑型电源模块。第二代HybridPACK Drive G2推出了EDT3 (Si IGBT)和CoolSiC G2 MOSFET威廉希尔官方网站 ，支持400V整车系统应用，评估套件可以支持200Kw主驱电机逆变器应用，这个混合模块令Si和SiC智能组合实现了成本与效率的最佳平衡。

在PCIM Asia展会上，罗姆首次展出其今年最新发布的适用于车载引逆变器的新型二合一SiC功率模块（TRCDRIVE pack™）。

罗姆展台重点展示了基于TRCDRIVE pack™碳化硅塑封模块的三相全桥评估套件。

罗姆苏勇锦指出，TRCDRIVE pack™是用于电动汽车主机逆变器的电控领域的模块产品。该产品主要特点是小型化、高功率，具备四大优势：一、该系列内置第四代SiC MOSFET，采用了沟槽工艺，达到业界超低的单位面积导通电阻；二、产品优化了基板的布局，可以做到低寄生电感，开关损耗比传统的模块降低一个等级；三、模块采用了press fit pin和塑封工艺结合，小型化水平做到更低，实现了普通SiC塑封模块1.5倍的业界超高密度；四、这款二合一的SiC模块系列产品阵容，分为两个耐压级别：750V和1200V，分别对应400V电压平台和800V的电压平台。满足大功率输出应用场景，助力xEV逆变器小型化发展趋势。

据悉，TRCDRIVE pack™新产品将于2024年6月开始暂以月产10万个的规模投入量产。

在PCIM Asia展会上，博世半导体博世智能出行集团中国区董事会高级执行副总裁、兼博世汽车电子事业部中国区总裁Norman Roth对电子发烧友记者表示：“新能源汽车400V低压平台主要还是采用IGBT器件为主，成本更为合适。今年，越来越多的新能源汽车旗舰轿车采用800V高压平台，SiC器件带来更好的加速性能，更小的开关损耗，相比于传统IGBT，在相同电池电量下能有效延长至6%的续航里程。”

博世半导体此次带来了第二代碳化硅分立器件，对比第一代产品，第二代碳化硅芯片能够实现更高的功率密度和效率，并改进了体二极管以提高开关速度，这意味着在切换速度不变的前提下，减少了50%的dv/dt，实现单位面积Rdson 30%的缩减。这归功于博世专利的沟槽威廉希尔官方网站 ，该威廉希尔官方网站 领先于平面型工艺碳化硅的威廉希尔官方网站 表现，有利于芯片性能表现、产出与成本控制。

博世此次展出了其明星碳化硅产品系列，包括第二代碳化硅MOSFET裸片、先进模块、电驱动系统等。博世功率碳化硅MOSFET 1200V裸片组合，提供了六款产品，1200V碳化硅功率模块给出四款产品推介，可以满足800V高压平台的选型需求。

博世表示，他们能够根据整车厂、一级供应商和分销商对于芯片布局、电气性能和工艺方面的需求灵活定制SiC芯片。

小结：

车规逆变器市场未来五年将会迎来快速增长期，Trendforce报告显示，2023年全球SiC（碳化硅）功率元件市场保持了强劲成长，前五大SiC功率元件供应商约占整个市场营收的91.9%。其中意法半导体（ST）以32.6%市占率位居第一，安森美（onsemi）排名第二，市场份额为23.6%。紧随其后的则是英飞凌（Infineon，16.5%）、Wolfspeed（11.1%）、罗姆半导体（ROHM，8%）。

四家国际大厂发布新款SiC器件产品，表明他们在这个市场的威廉希尔官方网站 优势和供应链优势。中国SiC厂商也正在加速前进，碳化硅器件方面，芯联集成、士兰微、积塔半导体、三安半导体、基本半导体、泰科天润、闻泰科技、扬杰科技都在积极布局和推出产品，未来三年，国产碳化硅器件市场占有率有望很快提升。

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