目前，SiC功率器件產品迎來了全面爆發，眾多廠商宣布入局或是推出車規級SiC MOSFET產品，尋求打進汽車供應鏈。2024年新能源汽車的競爭進入白熱化階段，國產SiC器件的入局，可能會令SiC更快地普及到更多的電動汽車上。SiC市場面臨哪些機遇?安森美(onsemi)在SiC市場的未來布局如何？一起來看下。

新能源汽車“卷”起“含SiC量”

在新能源汽車市場快速發展的當下，"含SiC量"成為衡量車輛性能和效率的一個重要指標，這反映了行業對于更高能效、更長續航以及更快充電速度的追求。

安森美深刻認識到這一趨勢，并積極投身于推動這一變革之中。我們視新能源汽車市場為一個充滿活力且極具潛力的領域，其中SiC技術正發揮著至關重要的作用。安森美的智能電源解決方案，特別是在SiC領域的產品，比如EliteSiCMOSFET和模塊，正助力汽車制造商實現性能上的快速提升。這些SiC解決方案能夠顯著降低電力轉換過程中的能量損耗，從而增加電動車的行駛里程，同時支持更快速的充電技術，解決消費者對于續航里程和充電便利性的顧慮。

安森美不僅在SiC技術上擁有深厚的積累，還致力于提供從襯底到模塊的端到端解決方案，以滿足不同應用場景的需求。我們與全球包括大眾汽車集團在內的多家知名汽車制造商建立了緊密的戰略合作關系，共同推動下一代電動汽車技術的發展。

安森美將通過以下方式積極響應全球新能源汽車市場需求快速增長：

產能擴張與技術迭代：安森美正在加速SiC的擴產計劃，包括從6英寸晶圓向8英寸晶圓的轉型，以顯著提升晶圓產量。

垂直整合的供應鏈：作為少數幾家擁有從襯底到封裝完整SiC產業鏈的供應商之一，安森美能夠更好地控制產品質量、成本和供應，確保從晶錠生長到成品封裝的每一步都緊密相連，提高了供應鏈的穩定性和響應速度。

優化產品與解決方案：通過不斷的技術創新，安森美優化了SiC器件的結構，如從M1到M3S的迭代，大幅降低了器件的導通電阻，提高了能效和功率密度。同時，針對電動汽車主驅逆變器等應用，推出了VETrac系列碳化硅MOSFET和模塊，憑借其低導通電阻與開關損耗，提升了系統能效，適應了高電壓和高溫環境下的高效運行。

深化客戶合作與戰略協議：與多家全球知名汽車制造商如大眾、現代、奔馳、寶馬、蔚來、極氪等建立了長期戰略合作關系，并簽訂了長期供貨協議（LTSA），確保了SiC器件的穩定供應。同時，與本土Tier1供應商的合作也進一步強化了其市場布局。

持續研發投入與技術領先：安森美持續投資于SiC技術的研發，確保技術路線圖與市場需求同步，并與客戶合作推動技術創新。

EV市場競爭白熱化，安森美這樣構建技術護城河

針對EV市場，安森美推出了一系列SiC產品和技術用于電動汽車的主驅逆變器、車載充電器（OBC）、DC/DC轉換器，包括：

VE Trac系列功率模塊和分立器件：用于電動汽車的主驅逆變器。

高耐壓SiCMOSFET和二極管：安森美提供超過120款SiC二極管和上百款SiCMOSFET，工作電壓覆蓋650至1700V，適用于高壓系統，如800V電動汽車架構，能夠提高充電速度和系統能效。

1200V M3S器件系列：這一系列的EliteSiCMOSFET和模塊專為高速開關應用設計，適用于800V電動汽車的車載充電器、直流快充，具有超低的導通電阻和開關損耗品質因數。

封裝和散熱技術：提供直接散熱技術和創新封裝，如塑封壓鑄模封裝（TMP），以提高可靠性，減少雜散電感，并支持雙面散熱，適用于需要高效散熱的應用。此外，還提供半橋功率集成模塊，支持更高的電流共享和熱分布。

柵極驅動器解決方案：為SiCMOSFET提供專用柵極驅動器，如NCP51705，具備高設計靈活性和集成度，支持快速開關應用，具有熱關斷保護、欠壓保護等高級功能。

針對車規級SiC器件，安森美在技術方面持續優化器件結構，包括平面結構SiCMOSFET的迭代，從M1的SquareCell結構發展到M3的strip-cell結構，旨在提升性能和降低成本。公司推出的ElitePowerSimulator在線仿真工具和PLECS模型自助生成工具，幫助客戶在設計初期進行系統級仿真，快速選擇合適的SiC產品，節省時間和成本。

針對車規級SiC器件，安森美始終追求零偏移、零缺陷的產品質量目標，除了在芯片設計環節秉持質量驅動的理念之外，在生產制造的環節中構建了完整的、豐富的持續性監控，反饋和提升體系。

安森美同時參與了許多車規級碳化硅功率器件/模塊的認證標準研究工作，另外，特別應對碳化硅功率器件在汽車應用環境中的復雜工況和應力，安森美也與國內外車企展開了深入的合作和技術討論，共同加速推動碳化硅大規模上車的市場趨勢。

SiC上車提速

SiC尤其是SiCMOSFET比業內此前的預期更快實現大量裝車，安森美認為，SiCMOSFET比預期更快實現大量裝車的原因主要包括以下幾個方面：

能效提升：相較于傳統的硅基器件，SiCMOSFET能夠顯著降低開關損耗和導通電阻，從而提升電力轉換效率。這對于電動汽車而言，意味著更長的續航里程和更快的充電速度，這是其快速普及的主要推手。

政策驅動：全球多國政府對減少碳排放和推廣新能源汽車的政策支持，包括補貼、稅收優惠和嚴格的排放法規，加速了電動汽車市場的增長，也間接推動了對高效率SiC技術的需求。

技術成熟與成本下降：隨著制造工藝的進步和生產規模的擴大，SiC材料的成本有所下降，使得SiC器件在經濟上更加可行。同時，安森美等企業在SiC技術上的研發投入，提高了器件的可靠性和性能，加速了市場接納度。

行業巨頭引領：寶馬、理想、蔚來和極氪汽車等國內外電動汽車領導者的率先采用，展示了SiC技術在提升車輛性能方面的潛力，為行業樹立了標桿，鼓勵更多汽車制造商跟進。

供應鏈整合：像安森美這樣的企業，通過構建從材料到模塊的端到端供應鏈，確保了高質量SiC器件的穩定供應，增強了行業信心。

同時，我們也需要清醒看到SiC大規模上車還面臨多方面的挑戰：

成本問題：盡管成本有所下降，但與硅基器件相比，SiC器件的初始投入仍然較高，這在一定程度上限制了其在中低端車型中的廣泛應用。

產能擴張：隨著需求的快速增長，如何快速擴大產能，滿足市場需求，同時保持產品質量和一致性，是一大挑戰。

系統設計與集成：SiC器件的高效利用需要相應的系統設計優化，包括柵極驅動、熱管理和電路保護等方面，對工程師的專業技能提出了更高要求。此外，應用碳化硅材料的終端產品在長期可靠性方面的評估和認證仍然具有相當的技術難點。

供應鏈穩定性：全球供應鏈的波動，如原材料供應、物流中斷等，可能影響SiC器件的穩定供應，需要企業具備強大的供應鏈風險管理能力。

安森美正積極應對這些挑戰，通過技術創新、產能擴張和供應鏈優化，推動SiC技術在電動汽車行業的更廣泛應用，支持汽車產業的綠色轉型。

安森美的SiC產品和技術具有四大“殺手锏”

首先，公司擁有垂直整合的SiC供應鏈，這有助于控制產品質量、生產周期和供應鏈，確保從晶錠到最終產品的全過程可控；

其次，安森美在SiC領域擁有近20年的經驗，能夠提供優化的解決方案、先進的封裝材料和世界一流的熱性能；

第三，公司整合了完整的SiC產業鏈，包括襯底到晶圓制造，封裝以及測試，產品經過充分迭代發展，在性能、封裝性能和供應能力方面領先；

最后，安森美擁有一支龐大的SiC技術開發團隊，涵蓋材料、器件、工藝、封裝和仿真，通過與客戶的緊密聯系，確保技術路線圖與市場需求保持一致。

安森美一直在進行SiC技術的升級。在技術迭代方面，安森美的SiC工藝平臺從M1的SquareCell結構進化到M2的Hex-cell，再到M3的strip-cell。

產品創新層面，安森美推出了全新的1200VEliteSiCM3S功率模塊和分立器件，在導通電阻、開關損耗以及高溫工作性能上具有顯著優勢，能夠支持電動汽車實現更高的能效和更長的續航里程。同時，在封裝技術上也不斷創新，如VE-TracDirect SiC模塊，采用直接水冷技術和模塊化設計，提高了能效、功率密度和可靠性。

多項舉措，保障產能供應

面對逐漸爆發的SiC市場需求，安森美采取了一系列舉措來確保穩定的產品供應，主要包括：

產能擴張與技術升級：安森美正在加速其SiC產能的擴增，包括將部分6英寸生產線轉向8英寸，以提高晶圓產出量。

供應鏈垂直整合：作為全球少數幾個能提供從襯底到模塊端到端SiC解決方案的供應商之一，安森美擁有完整的SiC產業鏈，覆蓋晶錠生長、襯底、外延、器件制造、封裝和測試，確保了供應鏈的穩定性和產品的高質量。

戰略合作與長期供應協議：與客戶建立長期戰略合作關系，鎖定現有及未來產能，通過緊密溝通及時響應客戶需求，確保按時交付SiC產品。

技術迭代與產品優化：不斷優化SiC器件結構，如從平面結構轉向更高效的溝槽結構，同時提升器件性能和封裝技術，以降低導通損耗、開關損耗，提高熱性能。

產品多樣性與定制化服務：提供包括EliteSiC功率模塊、分立MOSFET和SBD，以及裸片（baredie）產品，滿足不同客戶的應用需求，從汽車主驅逆變器到OBC、DC/DC轉換器，再到太陽能逆變器和快速充電基礎設施等。

產業鏈上下游合作：安森美加強與供應鏈各環節企業的合作，共同推動技術標準制定、設備改造升級、原材料供應保障，構建完善的SiC生態系統，確保長期穩定的供應能力。

突破應用邊界：EV和可再生能源和數據中心并重

經過多年的發展，SiC技術已經活躍在許多應用場景，除了EV市場，安森美還看好可再生能源技術、儲能和數據中心等領域。SiC技術在太陽能發電、風力發電和儲能系統中具有重要應用，因為這些領域需要高轉換效率和可靠性，特別是在高電壓和高功率應用中。隨著數據中心為了滿足人工智能計算的龐大處理需求而變得越來越耗電，提高能效變得至關重要。SiC技術能在更小的封裝尺寸下提供更高的能效和卓越的熱性能。

安森美針對光伏逆變器設計提供了多款高性能碳化硅，包括650V和1200V的SiCMOSFET和SiC二極管，混合SiC模塊和全SiC模塊配合最新的F5BP封裝產品,用于300kW+組串式逆變器,215kW 儲能PCS，這些產品有助于提高系統功率密度與轉換效率；從而降低了整體系統成本，優于其他方案。

儲能市場的火爆程度部分來自于鋰電池的降價，2024年初儲能電芯報價已低至0.4x 元 /Wh，相比于2023 年 1月的底價降幅超 50%以上, 值得關注的是,根據國家能源局數據,截至2023年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達31.39GW，總儲能量為66.87GWh，平均儲能時長為2.1小時。2023年新增裝機規模約為22.60GW，總儲能量為48.70GWh，較2022年底增長超過260%。安森美的產品有助于解決效率、可靠性和成本挑戰，同時提供削峰填谷等優勢，解決電網的負擔和用戶的電價問題。

安森美擁有全球領先的制造規模以及供應和支持能力，這將幫助公司滿足不同市場的需求，并在全球范圍內擴大其市場份額。為了滿足市場對碳化硅的不斷增長的需求，安森美進行了大力的投資和工廠擴建。在2023年9月安森美韓國工廠擴建6吋/8吋SiC先進生產線竣工,全負荷生產時，該晶圓廠每年將能生產超過一百萬片8吋SiC晶圓。

此外，安森美將繼續推動產品創新，特別是在提高系統功率密度和轉換效率方面。例如：新一代M3EliteSiC系列產品主要優化了高溫下的性能，保持全溫度下穩定的靜態、動態特性；最新一代T10PowerTrench系列和EliteSiC650V MOSFET的強大組合為數據中心應用提供了一種完整解決方案，該方案在更小的封裝尺寸下提供了無與倫比的能效和卓越的熱性能。

硅基IGBT什么時機切換到SiC MOSFET？

從硅基IGBT切換到SiCMOSFET的時間是否會提前？業界一直有這樣的疑問。安森美認為目前確定從IGBT完全切換到SiCMOSFET為時尚早。SiC替代IGBT背后的邏輯是系統的性價比。SiC的特點包括速度快、高溫特性好、開關損耗低，這些特性使得整體損耗比IGBT要低。

反應到系統上，最直接的結果就是效率提升，帶來的經濟收益或其他方面的收益超過了SiC替代IGBT帶來的成本上升，使得客戶愿意使用SiC來替換IGBT。目前SiC在各個領域都有滲透，但主要是高壓應用，如新能源汽車、充電樁、開關電源、鐵路/高鐵拖動系統1.7KV-3.3KV、光伏等領域，部分已經開始替換硅基的MOSFET和IGBT功率器件。SiC在車載大功率電源如OBC（車載充電器）、高壓轉低壓DC/DC、電驅等領域展現出了客觀的性能優勢。

在不考慮成本的情況下，SiC是更優選擇；考慮成本因素，在650V、750V器件耐壓的應用上適合追求更高效、更高功率密度的中高端需求，而IGBT則可以滿足對購置成本較敏感的需求。

在高壓電驅應用上，SiC也是大功率電驅的主流選擇，而IGBT會用在追求性價比的中低功率電驅應用上。在高壓雙電驅應用里，會存在SiC和IGBT"高低搭配"的整車系統。雖然SiCMOSFET在某些領域與IGBT存在競爭關系，但更多的是作為互補存在，特別是在高壓、高效率的應用場景中，SiCMOSFET展現出明顯的優勢。

安森美認為未來SiC技術和產業鏈將在這些方面持續演進：

首先，SiC功率器件的市場規模將持續擴大，預計未來幾年內將保持高速增長。其次，隨著8英寸晶圓技術的成熟和成本的降低，SiC器件的市場主流將從6英寸轉向8英寸。第三，產品性能優化，如安森美通過不斷改進SiCMOSFET的結構（如從M1到M3S系列），減少導通電阻和開關損耗，提高器件的工作效率和可靠性，以滿足新能源汽車、充電樁、光伏新能源等領域的高要求。

在產業鏈方面，隨著SiC技術的成熟和市場需求的增長，規?；a將成為SiC產業鏈的重要發展方向。并且，未來SiC產業鏈將更加注重垂直整合和協同合作。通過整合上下游資源，實現產業鏈的優化配置，提高整體競爭力。隨著SiC技術的不斷進步和成本降低，未來SiC產業鏈將拓展到更多應用領域。最后，各國政府將繼續加大對SiC產業的政策支持力度，包括資金扶持、稅收優惠、人才培養等方面。這將有助于推動SiC產業的快速發展，形成完善的產業鏈生態。