7月4日，由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)主辦，中汽翰思管理咨詢協(xié)辦的第十六屆汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)年會(huì)（TMC2024）在青島召開。

在7月4日的車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體專家閉門會(huì)中，多位專家和業(yè)內(nèi)人士對(duì)行業(yè)發(fā)展、市場(chǎng)現(xiàn)狀做出了深刻洞察的分享見(jiàn)解。

當(dāng)下，新能源汽車的發(fā)展首先推動(dòng)了功率半導(dǎo)體市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，在6年前汽車主驅(qū)功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)幾乎完全被Si基器件IGBT占領(lǐng)，但是隨著第三代半導(dǎo)體材料的進(jìn)一步發(fā)展與成熟，SiC憑借寬禁帶、導(dǎo)熱率以及耐高溫等性能優(yōu)勢(shì)開始進(jìn)入車規(guī)級(jí)的功率半導(dǎo)體應(yīng)用。 

其中具有代表性的是2018年特斯拉首次將SiC材料的芯片應(yīng)用在它的主銷車型Model 3的電驅(qū)逆變器中，之后隨著比亞迪以及造車新勢(shì)力蔚小理的加入，SiC車型的滲透率開始逐步提高。根據(jù)行家說(shuō)《2023碳化硅（SiC）產(chǎn)業(yè)調(diào)研白皮書》，2020年僅有個(gè)位數(shù)的SiC車型銷售，而到了2023年，僅當(dāng)年發(fā)布的SiC車型就達(dá)到45款左右。再到2024年，SiC器件憑借在新能源電驅(qū)中無(wú)可比擬的長(zhǎng)續(xù)航與快速充電的優(yōu)勢(shì)，SiC車型幾乎進(jìn)入了每一家主流汽車廠家，得到了大規(guī)模的應(yīng)用。小米汽車SU7雙電機(jī)版采用的SiC芯片總量預(yù)計(jì)達(dá)到了112顆，主驅(qū)48顆，輔驅(qū)36顆；憑借小米的流量效應(yīng)，SiC器件將成為未來(lái)新能源汽車旗艦車型的必然選擇。 

在本屆動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)年會(huì)的5個(gè)平行論壇中，車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體論壇雖起步晚但卻是其中發(fā)展最快的論壇。整個(gè)上下游的核心整車企業(yè)、OEM、動(dòng)力系統(tǒng)、部件甚至是材料，在整個(gè)學(xué)術(shù)探討的生態(tài)已經(jīng)非常豐富。技術(shù)探討的問(wèn)題甚至已經(jīng)超過(guò)了行業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略、技術(shù)政策、技術(shù)路線圖的聲音。

他們都說(shuō)了什么？

首先，電能高密度轉(zhuǎn)換全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、華中科技大學(xué)教授康勇就車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)及對(duì)策展開了分享：

寬禁帶半導(dǎo)體在國(guó)外實(shí)驗(yàn)室階段做了二三十年才開始走向產(chǎn)業(yè)，0到1的技術(shù)主要是國(guó)外解決的。但在國(guó)內(nèi)繼續(xù)走下去還是有領(lǐng)導(dǎo)意義的。比如今天大家很關(guān)注的封裝，從技術(shù)上看，再過(guò)十年也許沒(méi)有封裝，從芯片直接到電驅(qū)。這些在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界都有人探討，國(guó)內(nèi)這樣意義的領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)目前關(guān)注的少，但是我認(rèn)為也需要產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)如果不關(guān)注這些事情，等到技術(shù)成熟應(yīng)用之后再用，可能會(huì)永遠(yuǎn)落后在后面。

第二點(diǎn)，我們國(guó)內(nèi)擅長(zhǎng)的就是在工業(yè)技術(shù)成熟以后把它放大從1做到100。首先，我們有海量的工程師。在90年代以前，我們國(guó)內(nèi)電力電子的工程師，每年個(gè)位數(shù)、幾十個(gè)，大量的都被頭部企業(yè)一包，其他企業(yè)就沒(méi)有人了。但是，經(jīng)過(guò)一二十年，現(xiàn)在大學(xué)里面批量生產(chǎn)碩士、博士，每個(gè)企業(yè)都有足夠的工程師，我們就可以在全球業(yè)界迭代的速度就比別人快很多。

但是，寬禁帶半導(dǎo)體集成、封裝功率半導(dǎo)體這個(gè)領(lǐng)域，大家普遍感受到?jīng)]有這么多學(xué)生，如果想發(fā)揮我們1到100的優(yōu)勢(shì)，我還是希望在座的業(yè)界跟大學(xué)多做合作，探索性的東西起碼可以放在學(xué)校。設(shè)計(jì)類的可能不行，研制類的還行，探索類的可以先放在學(xué)校。那些研究生探索完了，三五年之后進(jìn)入工業(yè)界，剛好就是探索性的可以進(jìn)入研制性的了。

第二個(gè)問(wèn)題，信息半導(dǎo)體的集成度，大家能夠直觀感受到它的集成度不停提升，所以它的產(chǎn)品形態(tài)不停變化。功率半導(dǎo)體從規(guī)級(jí)時(shí)代算起到現(xiàn)在，我們的功率密度相當(dāng)于它的集成度，我們的功率密度是在提升，但是速度慢多了，所以我們的產(chǎn)品形態(tài)也慢多了，迭代的速度慢多了。但是，我們現(xiàn)在的碳化硅出來(lái)之后，相對(duì)于硅的時(shí)代，會(huì)不會(huì)功率密度提升的速度大幅加快同時(shí)，產(chǎn)品迭代的速度會(huì)不會(huì)大幅加快？其實(shí)都是有可能的。

因?yàn)槟壳罢麄€(gè)功率器件里面，無(wú)論是分率器件還是模塊，碳化硅芯片還是占主要的部分，無(wú)論是成本還是性能，碳化硅都是整個(gè)產(chǎn)品的核心。

因此揚(yáng)杰科技產(chǎn)品經(jīng)理?xiàng)畛虒?duì)整個(gè)碳化硅的技術(shù)、碳化硅迭代和國(guó)內(nèi)外的差距表達(dá)了幾點(diǎn)看法：

第一點(diǎn)，以平面柵的技術(shù)來(lái)看，并不是落后于國(guó)外。最新一代技術(shù)幾乎是2023年發(fā)布，做到2.8到3以上，國(guó)內(nèi)已經(jīng)可以做到3以下。所以平面柵的技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)的差距比較小。溝槽柵比較大，英飛凌那邊在2016年就把溝槽柵做出來(lái)了，我們到了今年還沒(méi)有量產(chǎn)的市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的溝槽柵器件，大家都把器件做出來(lái)了，但是沒(méi)有把可靠性問(wèn)題解決好，所以溝槽柵器件國(guó)產(chǎn)的比國(guó)外還落后不少，所以這個(gè)差距是存在的。

那如何怎么彌補(bǔ)或者減少這種差距？

楊程談到：“因?yàn)槲易罱鼉赡昱苁袌?chǎng)，我從市場(chǎng)聯(lián)動(dòng)的角度講一講，首先，所有的研發(fā)立項(xiàng)都是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的，尤其是企業(yè)為主，沒(méi)有市場(chǎng)，即便看到行業(yè)趨勢(shì)也不敢投資這個(gè)立項(xiàng)。不管是那個(gè)系列的模塊，碳化硅的是怎么來(lái)的呢？主要是老的車企，想用碳化硅，直接把里面的芯片換成碳化硅的芯片。這個(gè)產(chǎn)品就是這么來(lái)的，如果不是英飛凌這樣的頭部企業(yè)來(lái)看，二三線的國(guó)內(nèi)品牌很難接觸到中端客戶有這樣研發(fā)要求的，所以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致技術(shù)迭代?！?/p>

另外，只有用量起來(lái)以后，技術(shù)才能上升。

楊程表示：以平面柵為例，ST最近幾年發(fā)生了反超，為什么反超呢？因?yàn)?018年特斯拉和ST合作，只有大批量生產(chǎn)芯片和銷售，研發(fā)速度和迭代速度才能根據(jù)客戶的需求更快迭代。

所以，整個(gè)所有技術(shù)迭代的邏輯，剛才講了兩點(diǎn)：一個(gè)是大規(guī)模銷售，要有客戶驅(qū)動(dòng)。第二個(gè)是跟客戶生成式綁定，客戶需要的時(shí)候第一個(gè)想到你，讓你第一個(gè)接觸這個(gè)項(xiàng)目，讓你去立項(xiàng)。

 基于這兩點(diǎn)，未來(lái)國(guó)產(chǎn)的方向除了車以外的充電樁行業(yè)、光伏行業(yè)，不管是碳化硅的二極管還是其他，都有大批量的合作。從我們看到的現(xiàn)象，非車以外的行業(yè)，很多芯片迭代已經(jīng)基于這些行業(yè)的應(yīng)用和需求，是比國(guó)外還要快的。

楊程舉了個(gè)例子，充電模塊方面，不管是二極管還是其他都是超過(guò)國(guó)外的，大部分以國(guó)產(chǎn)應(yīng)用為主。所以很多主流充電模塊的廠商，提出下一代產(chǎn)品需求時(shí)，是先找國(guó)內(nèi)的廠商進(jìn)行下一代產(chǎn)品的訴求。比如其他行業(yè)沒(méi)有的，它們要求400V，有的從二級(jí)拓?fù)涓某梢患?jí)拓?fù)?，有新的器件要求，這些是向國(guó)內(nèi)廠商提的。所以從這個(gè)方面來(lái)看，下一步匹配行業(yè)模塊的產(chǎn)品，可以對(duì)國(guó)外的產(chǎn)品產(chǎn)生一些反超和優(yōu)勢(shì)。從充電模塊來(lái)看電驅(qū)行業(yè)，實(shí)際客戶用了國(guó)產(chǎn)芯片，迭代速度就會(huì)快。