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电动汽车应用或占SiC元件产值80%

发布时间:2023-03-02 责任编辑:lina

【导读】据DIGITIMES Research研究,SiC功率元件应用领域以电动车为大宗,2030年上看8成,主因电动车(指纯电动车及插电式混合动力车)渗透率届时将超过5成;电动车各部件导入SiC功率元件,将以主驱逆变器为大宗,因而可提升整车系统效率,进而降低成本,而且800V电气架构平台对SiC元件亦有刚性需求。因为终端应用对SiC功率元件需求大增,能提高晶粒产出效率的大尺寸8吋SiC晶圆将成为国际大厂及后进业者计划投入的领域。


电动汽车应用或占SiC元件产值80%


刚刚最新消息,据DIGITIMES Research研究,SiC功率元件应用领域以电动车为大宗,2030年上看8成,主因电动车(指纯电动车及插电式混合动力车)渗透率届时将超过5成;电动车各部件导入SiC功率元件,将以主驱逆变器为大宗,因而可提升整车系统效率,进而降低成本,而且800V电气架构平台对SiC元件亦有刚性需求。因为终端应用对SiC功率元件需求大增,能提高晶粒产出效率的大尺寸8吋SiC晶圆将成为国际大厂及后进业者计划投入的领域。


从SiC功率元件各个应用领域别来看,以电动车为大宗,2025年、2030年比重将分别达76%、81%,因为在各国政策推动下,2025年、2030年全球电动车渗透率将分别超过30%、50%,又电动车讲求能源转换效率及系统效率的提升,未来搭载SiC功率元件车款数将愈来愈多。


假如从电动车各部件导入SiC功率元件情形来看,将以主驱逆变器为大宗,原因是其所对应的功率最高,且可提升整车系统效率4~8%,进而减少电池成本,预计2021至2030年占车用SiC元件金额比重达75%以上;其次则是车载充电器(OBC),因未来主流功率规格达到11kW以上,所以导入SiC功率元件效益将逐渐显现,预计2030年OBC占车用SiC元件比重达21%。


另外,电动车未来朝800V电气架构发展,亦有利于SiC功率元件导入,且属刚性需求,因当电压平台提升至800V时,其对应的功率元件耐压程度需提高至1,200V,而SiC在1,200V环境下所产生的能量损耗明显低于硅基功率元件;DIGITIMES Research预估800V电气架构于电动车销量占比,将由2025年的12%,提升至2030年的20%。


随着终端应用如电动车对SiC功率元件需求大增,SiC上游业者不仅启动扩产计划,且朝8吋大尺寸SiC晶圆发展,原因是大尺寸SiC晶圆能提高晶粒产出量,同时降低成本。DIGITIMES Research观察,导入8吋SiC晶圆的业者愈来愈多,其中以国际大厂发展脚步最快,规划在2022~2024年导入量产阶段;许多后进业者亦将由4吋直接转至8吋SiC晶圆生产,欲以弯道超车方式取得在SiC产业一席之地。


资料显示,碳化硅(SiC)被认为是功率半导体行业进步的主要方向。新能源汽车是碳化硅功率器件的主要应用场景,同时功率器件也是汽车电动化的主要增量。特斯拉率先在Model3中集成全碳化硅模块。随后海外车企丰田、本田、福特、大众等,国内比亚迪、蔚来等陆续宣布将采用碳化硅方案。


车用碳化硅需求占全行业的60%,其他代表性行业,光伏、储能、充电基建、电源、轨交等对碳化硅的需求占40%,由此推算,2025全球需要6英寸碳化硅晶圆保守估计365万片,碳化硅产能缺口将达到123万片,乐观情形下需求可达728万片,碳化硅产能缺口达到468万片,全球碳化硅衬底与晶圆将出现供不应求的局面。


另有报告显示,SiC器件市场将从2019年5亿美元增至2025年25亿美元以上,复合增速达30%。未来5年,汽车将成为碳化硅市场的主要驱动力。其中,新能源汽车将从2019年2.25 亿增至2025年15亿美元,复合增速38%,占整个市场60%。相应地,充电设施市场将快速发展,增速高达90%。除汽车外,第二大应用光伏市场将从2019年2.25亿美元增加至2025年3.14亿美元,复合增速为17%。此外,轨道交通和电机驱动等领域也将快速增加。


据悉,中国碳化硅企业分布主要集中在华东地区,在西部甘肃、宁夏等地也形成了一定的聚集效应。目前江苏地区的企业最多,超过1200家企业,河南、宁夏等地碳化硅企业通常超过1000家。


从整体规模来看,碳化硅企业分布较为广泛,企业数量较多。碳化硅器件领域代表性的企业中,目前来看在国际上技术比较领先的是美国的Wolfspeed,其覆盖了整个碳化硅产业链的上下游(衬底-外延-器件),具有核心的技术。国内厂商主要有中电55所、中电13所、世纪金光、扬杰科技、中车时代电气、嘉兴斯达、河南森源、常州武进科华等。(来源:华强电子资讯网)


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