“第三屆世界新能源汽車大會(huì)”(WNEVC 2021)在海南省??谑姓匍_(kāi),由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、海南省人民政府、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家能源局共同主辦。
本次大會(huì)以“全面推進(jìn)市場(chǎng)化、加速跨產(chǎn)業(yè)融合,攜手實(shí)現(xiàn)碳中和”為主題,邀請(qǐng)全球各國(guó)政產(chǎn)學(xué)研各界代表展開(kāi)研討。
其中,在9月15日舉辦的“車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展”大會(huì)主題峰會(huì)上,嘉興斯達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司董事長(zhǎng)沈華發(fā)表精彩演講。
沈華主要觀點(diǎn)如下:
1. 功率半導(dǎo)體器件是新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心零部件,對(duì)整車的性能、可靠性和成本有重要影響;
2. 在車用功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域特別是IGBT領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)廠家已經(jīng)可以提供所有功率段的IGBT產(chǎn)品;
3. 碳化硅是發(fā)展趨勢(shì),斯達(dá)今年開(kāi)始量產(chǎn),明年大規(guī)模生產(chǎn)。
以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄:
各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,各位來(lái)賓,大家下午好,我介紹一下功率半導(dǎo)體方面的問(wèn)題,這個(gè)題目是車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化,我分5點(diǎn)內(nèi)容跟大家講。
車規(guī)級(jí)芯片在電動(dòng)車?yán)锩嬗袔讉€(gè)簡(jiǎn)單的圖,如果更詳細(xì)一點(diǎn)的話,這個(gè)是主逆變器,功率400千瓦,它是用碳化硅來(lái)做;充電器是IGBT或者碳化硅,它的功率是22千瓦;還有就是PC的加濕器等等的這些加起來(lái)就是功率半導(dǎo)體的范圍,用的量非常的多。剛才英飛凌的曹總介紹了,功率半導(dǎo)體器件占多少也是一個(gè)問(wèn)題,在48V微混的里面也有占一定比例;插電式的車功率半導(dǎo)體芯片是785美金,功率半導(dǎo)體占了40%以上;如果純電動(dòng)的話,那價(jià)格更高,大概是775美金,功率半導(dǎo)體基本是一半,從價(jià)值來(lái)說(shuō)功率半導(dǎo)體在電動(dòng)車上面非常重要。
它對(duì)技術(shù)要求主要是4個(gè)方面,一個(gè)是高電壓等級(jí),還有800V快充;還有高效,提高續(xù)航里程;第三個(gè)是高可靠性;最后一個(gè)是高功率密度,降低體積及成本,這個(gè)是現(xiàn)在和今后的方向。
對(duì)芯片來(lái)說(shuō)大家可能看了很多,IGBT芯片讓它的密度更小,從制造方面都是到12寸,讓它的制造成本更低,密度更高和成本更低目的還是為了提高效率和降低成本。
大家也知道現(xiàn)在碳化硅很熱,特斯拉用了很多的碳化硅器件也是一個(gè)趨勢(shì)??紤]的幾個(gè)因素,一個(gè)是效率的提升,功率密度的提升,還有系統(tǒng)的成本降低。一般來(lái)說(shuō)我們對(duì)碳化硅的要求是,如果它的成本越降越多,就會(huì)越用越多,如果降低到跟市場(chǎng)上的價(jià)格一樣,這種情況不太可能。如果IGBT的成本越來(lái)越低,或者有技術(shù)革命的話,IGBT會(huì)繼續(xù)用下去,甚至可以更加多一點(diǎn),我相信今后也是不同的情況用不同的器件。
我們把不同的功率半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)在一個(gè)功率模組里面,第二個(gè)一般以前都是一個(gè)Casing的模塊現(xiàn)在用Transfer molding,他的散熱更快,這個(gè)對(duì)目前也是一個(gè)趨勢(shì),對(duì)模塊的制作的工藝現(xiàn)在也有很多新的技術(shù)得到應(yīng)用,超聲波焊接技術(shù)和銅線鍵合技術(shù)這些已經(jīng)應(yīng)用了。
接下來(lái)我介紹一下斯達(dá)半導(dǎo)體,我們2008年跟奇瑞合作,當(dāng)時(shí)推出車規(guī)級(jí)MOSFET模塊,從2008年開(kāi)始5年做了6萬(wàn)輛車;2011年推出了IGBT模塊;2013年的時(shí)候成立了上海道之公司,專注于芯片和器件研發(fā)生產(chǎn);2014年成立了歐洲研發(fā)中心;2017年FRD研發(fā)成功;2018年整個(gè)系列完善了;2020年上交所主板上市。
到目前為止我們650V、750V、1200V全部在量產(chǎn),合作伙伴是芯片的制作廠家,車規(guī)級(jí)的模塊里面用了最先進(jìn)的Ultra-sonic技術(shù)。我們有不同的選擇,包括P3模塊,這個(gè)是用在A00車上面的IGBT模塊,P4出來(lái)的比較早,還有P7模塊是比較新的。不同的模塊對(duì)應(yīng)不同的技術(shù),不同的等級(jí)對(duì)應(yīng)不同客戶的解決方案。
這是我們最新的模塊,是碳化硅MOSFET,這個(gè)是有銅箔等等,是已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)的產(chǎn)品。
公司率先打破了國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)功率模塊被國(guó)外廠家壟斷的局面。2008年開(kāi)始配套新能源汽車,到2020年48V應(yīng)用了超過(guò)13萬(wàn)了,這是我們2020年年報(bào)上登記的,可能是第六家功率器件最多的企業(yè)。今年上半年裝車已經(jīng)超過(guò)20萬(wàn)輛,我們公司碳化硅模塊獲得了國(guó)內(nèi)外乘用車和商務(wù)用車的訂單,今年開(kāi)始量產(chǎn),明年大規(guī)模生產(chǎn),PPT中已經(jīng)列了小批量的車,從A00到B級(jí)車、電動(dòng)大巴都有。
功率半導(dǎo)體器件是新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心零部件,對(duì)整車的性能、可靠性和成本有重要的影響,謝謝大家。