Chuỗi các phương tiện công nghiệp và thiết bị truyền thông năng lượng mới đang phát triển nhanh chóng, và nhu cầu về chất bán dẫn điện đã tăng lên rất nhiều, đặc biệt là nhu cầu về chất bán dẫn điện thế hệ thứ ba đại diện bởi SiC và GaN. Theo Yole, thị trường ứng dụng lớn nhất cho SiC đến từ ô tô. Việc sử dụng các giải pháp SiC có thể làm cho hệ thống hiệu quả hơn, nhẹ hơn và gọn hơn. Với việc giảm dần chi phí SiC và mở rộng ứng dụng liên tục, triển vọng phát triển thị trường trong tương lai rất rộng.
Hiện tại, các thiết bị điện SiC trong nước chủ yếu dựa vào nhập khẩu và chuỗi ngành công nghiệp ô tô đặc biệt phụ thuộc vào điều này. Để thay đổi tình trạng này, trong "hai phiên" năm nay, "Đề xuất thúc đẩy phát triển khoa học ngành công nghiệp bán dẫn điện của Trung Quốc" do Ủy ban trung ương tiến bộ dân chủ đề xuất để cải thiện hơn nữa chính sách phát triển ngành công nghiệp bán dẫn điện và bao gồm nghiên cứu và phát triển vật liệu bán dẫn điện mới trong kế hoạch quốc gia. , Nhận ra việc cung cấp độc lập các chất bán dẫn điện càng sớm càng tốt. Trong tương lai, quy mô của chuỗi ngành công nghiệp ô tô năng lượng mới của đất nước tôi sẽ được mở rộng hơn nữa và nhu cầu về các thiết bị điện sẽ mở ra một vụ nổ. Vì lý do này, các nhà sản xuất trong nước ngửi thấy cơ hội kinh doanh cũng đang đẩy nhanh việc bố trí chuỗi công nghiệp bán dẫn điện SiC.
Nhu cầu về các thiết bị SiC ô tô đã tăng lên
Ngành công nghiệp ô tô năng lượng mới có "khó khăn cũ" về tuổi thọ pin và sạc cần được giải quyết khẩn cấp. Vì lý do này, các công ty xe hơi cần chất bán dẫn điện với hiệu suất chuyển đổi cao hơn, điều này đã trở thành động lực quan trọng cho việc mở rộng thị trường thiết bị điện SiC. Là một trong những vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, SiC có khoảng cách dải rộng hơn, điện trường phân hủy cao hơn, độ dẫn nhiệt, tốc độ bão hòa điện tử và khả năng chống bức xạ. Do đó, các thiết bị điện SiC có xếp hạng điện áp cao và độ dẫn thấp Nó có hiệu suất tốt về điện trở và tốc độ chuyển mạch nhanh, có thể đáp ứng nhu cầu của các công ty ô tô trong việc chuyển đổi năng lượng và hiệu quả năng lượng.
Đặc biệt là về mặt cải thiện hiệu quả năng lượng, các thiết bị SiC có những ưu điểm vượt trội so với các vật liệu dựa trên silicon khác. Georges Andary, Chủ tịch của Tập đoàn ô tô Bosch Trung Quốc, cho biết chất bán dẫn silicon carbide có thể mang lại công suất cao hơn cho động cơ và sẽ mang lại những thay đổi mới cho ngành công nghiệp ô tô. So với các sản phẩm dựa trên silicon truyền thống, việc sử dụng các sản phẩm silicon carbide giúp giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và sức mạnh cũng được cải thiện để tăng phạm vi bay của xe lên 6%.
So với các sản phẩm gốc silicon khác, silicon carbide có độ dẫn tốt hơn và tần số chuyển đổi cao hơn, giảm mức tiêu thụ năng lượng và giảm chi phí. Hiện tại, các OEM như Tesla đã giới thiệu các sản phẩm silicon carbide. Để tăng sức mạnh cho động cơ truyền động xe điện và giảm mức tiêu thụ năng lượng, Tesla Model 3 sử dụng mô-đun năng lượng SiC đầy đủ trên bộ điều khiển động cơ. Theo phân tích và phân tích nước ngoài, biến tần trong điều khiển điện tử sử dụng thiết bị năng lượng lõi SiC của ST. Toàn bộ mô-đun nguồn được cấu tạo bởi mô-đun một ống có điện áp chịu được 650V.
Dựa trên kinh nghiệm thay thế sản phẩm trong quá khứ, các công ty xe hơi khác sẽ dần dần chuyển sang các mô-đun năng lượng SiC dưới hiệu ứng trình diễn của Tesla. Các thiết bị SiC sẽ được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền động xe điện trong 3-5 năm tới. Báo cáo từ CSA Research cho thấy, năm 2019, quy mô ứng dụng của các thiết bị SiC trong phân khúc xe năng lượng mới (bao gồm cả phương tiện hoàn chỉnh và phương tiện sạc) là khoảng 430 triệu nhân dân tệ, và quy mô thị trường sẽ đạt 1.624 tỷ nhân dân tệ vào năm 2024, với tốc độ tăng trưởng gộp trung bình hàng năm. Tỷ lệ đạt 30,4%.
Từ góc độ bán xe năng lượng mới vào năm 2019, Trung Quốc vẫn chiếm một nửa thị trường xe năng lượng mới toàn cầu. Đây cũng là thị trường trọng điểm để các nhà sản xuất quốc tế lớn tăng bố cục của SiC bán dẫn thế hệ thứ ba. Điều này được hiểu rằng thị phần của các thiết bị SiC chủ yếu tập trung trong tay các nhà sản xuất ở nước ngoài, trong đó bốn công ty Infineon, ROHM, ST và Cree chiếm gần 90% thị phần toàn cầu. Ngoài các nhà sản xuất chất bán dẫn giữa dòng như Cree, ROHM, Infineon và các nhà sản xuất chất bán dẫn khác đã tung ra các sản phẩm SiC Mosfet cấp ô tô, các công ty hạ nguồn đại diện bởi các công ty cấp 1 như Bosch đang nhanh chóng phát triển các chất bán dẫn ô tô và bán dẫn thế hệ thứ ba của họ. đã chính thức bước vào chuỗi cung ứng ô tô. Hợp tác chặt chẽ. Những người trong ngành nói với Jiwei.com, trên mạng Chuỗi ngành công nghiệp ô tô hiện là nơi tập trung nhiều nhất về tiêu thụ silicon carbide. Với lợi thế của công ty cấp 1 số 1 thế giới, Bosch đã vận chuyển nhanh các thiết bị bán dẫn điện và hiện đã được liệt kê trong thị trường bán dẫn châu Âu. Thứ tư về số lượng. "
Các công ty trong nước tăng sức mạnh của họ trong SiC
Ngoài việc tăng đầu tư của các đại gia nước ngoài, các công ty trong nước đang tích cực tăng bố cục của chuỗi công nghiệp SiC dưới sự hỗ trợ mạnh mẽ của các chính sách và thúc đẩy thị trường chip SiC của chuỗi ngành công nghiệp ô tô. "Ngành công nghiệp bán dẫn điện của Trung Quốc có một không gian rộng lớn và triển vọng đầy hứa hẹn. Đối với các công ty bán dẫn điện trong nước dựa vào thị trường Trung Quốc, có thể nói đây là cơ hội phát triển không thể bỏ lỡ." Li Hong, tổng giám đốc của Tập đoàn kinh doanh thiết bị thủy điện Trung Quốc, đã được phóng viên Jiwei.com phỏng vấn khi nào.
Về mặt bố trí dây chuyền sản xuất, China Resources Micro mới đây đã công bố sản xuất hàng loạt chính thức dây chuyền sản xuất wafer SiC thương mại 6 inch đầu tiên của đất nước. Dây chuyền sản xuất có thể đạt được sản xuất hàng loạt rất nhanh, chủ yếu là do China Resources Micro đã áp dụng một chiến lược khác với các nhà sản xuất khác. Theo các nguồn có liên quan của China Resources Micro, "Không giống như hầu hết các công ty khác, họ có thể đầu tư vào dây chuyền sản xuất silicon carbide, bắt đầu với các tấm wafer 4 inch, sau đó phát triển thành 6 inch và 8 inch sau khi quá trình này hoàn thiện và Chúng tôi là dây chuyền sản xuất Si ban đầu đã được điều chỉnh. Vì có kinh nghiệm phong phú về dây chuyền sản xuất thiết bị điện Si, chúng tôi đã bắt đầu trực tiếp từ 6 inch lúc đầu, giảm thời gian và chi phí dùng thử và lỗi, và hoàn thành SiC6 ngay khi có thể đầu tư ít hơn. Xây dựng dây chuyền sản xuất thương mại Inch. Tuy nhiên, người này nói rằng không thuận tiện để tiết lộ các chi tiết về tốc độ vượt qua wafer và năng lực sản xuất.
Theo Jiwei, tỷ lệ các tấm SiC đủ tiêu chuẩn hiện nay trên thế giới cao tới 70% -80%, trong khi tỷ lệ đủ tiêu chuẩn của các tấm SiC 4 inch trong Cơ sở Công nghiệp SiC Điện tử Trung Quốc có thể đạt tới 65%, có thể đạt tới 180.000 trong vòng ba năm. Năng lực sản xuất / năm.
Hiện tại, tỷ lệ chất lượng tổng thể của các tấm SiC trong nước không cao. Từ cấp độ vi vật liệu, nó chủ yếu liên quan đến cấu trúc tăng trưởng tinh thể. Tinh thể đơn SiC có hơn 250 loại đồng phân, nhưng cấu trúc tinh thể đơn 4H-SiC chủ yếu được sử dụng để chế tạo chất bán dẫn điện. Nói cách khác, cấu trúc tăng trưởng đơn tinh thể trực tiếp xác định xem wafer có đủ điều kiện hay không. Wei Wei của Chất bán dẫn cơ bản đã nói với Ji Microgrid, Hồi Nếu bạn không thực hiện kiểm soát chính xác khi phát triển các tinh thể đơn SiC, bạn sẽ nhận được các cấu trúc tinh thể SiC khác, điều này sẽ trực tiếp dẫn đến thất bại wafer. Đây là những gì chúng ta cần tránh. Trường hợp. "
Điều này được hiểu rằng Chất bán dẫn cơ bản hiện đang nghiên cứu và phát triển toàn bộ chuỗi công nghiệp bao gồm chuẩn bị vật liệu, thiết kế chip, quy trình sản xuất, đóng gói và thử nghiệm, và ứng dụng các thiết bị năng lượng silicon carbide. Nó đã liên tiếp tung ra các điốt Schottky silicon carbide hiện tại và điện áp đầy đủ, và các sản phẩm Series công nghiệp sản xuất trong nước đầu tiên như MOSFET silicon carbide 1200V, mô-đun năng lượng SiC đầy đủ cấp ô tô được kiểm tra độ tin cậy. Wei Wei tiết lộ với Jiwei, "Hiện tại, các thiết bị SiC bán dẫn ô tô cơ bản đã được cung cấp cho các OEM trong nước thông qua các nhà cung cấp tie1."
Mặc dù có nhiều công ty trong nước triển khai các sản phẩm SiC cấp ô tô, nhưng rất ít người đã cung cấp chúng cho các OEM. Đối với các nhà sản xuất trong nước, việc họ có cơ hội "lên xe" hay không chủ yếu phụ thuộc vào việc sản phẩm có thể vượt qua ngưỡng tiêu chuẩn cấp xe hay không. Về vấn đề này, Wei Wei đã tiết lộ với Jiwei.com những lý do tại sao các chất bán dẫn cơ bản có thể lên xe. "Tính khả dụng của các sản phẩm SiC liên quan đến độ tin cậy của xe. Độ tin cậy là thước đo tuổi thọ của thiết bị, nghĩa là, kết quả độ tin cậy có thể được sử dụng để tính toán thời gian thiết bị cần kéo dài. Số lượng mẫu thường được chọn là 22 để xác minh độ tin cậy của sản phẩm công nghiệp. Chất bán dẫn cơ bản tăng số lượng mẫu lên 77 theo yêu cầu của cấp ô tô và sử dụng tiêu chuẩn chứng nhận cấp ô tô AEC-Q để kiểm tra các thiết bị, miễn là khi họ vượt qua thành công Sau bài kiểm tra, bạn có thể nhận được một vé để lên tàu. "
Khác với tình hình công nghiệp trong nước, đơn cực bán dẫn khổng lồ 600V-1700V 4H-SiC JBS và MOSFET đã được thương mại hóa. Năm 2019, CREE tuyên bố sẽ xây dựng dây chuyền sản xuất silicon carbide 8 inch. Về khoảng cách giữa chuỗi công nghiệp SiC trong nước và nước ngoài, Wei Wei cho biết, hiện tại, ngành công nghiệp SiC cấp ô tô trong nước tụt hậu so với các nhà sản xuất nước ngoài. Chúng ta cần tăng cường đầu tư vào vốn và công nghệ SiC để cải thiện chuỗi công nghiệp SiC càng sớm càng tốt.
Trong bối cảnh các nhà sản xuất nước ngoài tăng đầu tư vào thị trường SiC của Trung Quốc, các nhà sản xuất chất bán dẫn điện trong nước có thể vượt qua ngưỡng của SiC cấp ô tô và "lên xe" thành công? Về vấn đề này, mọi người trong ngành tin rằng hỗ trợ chính sách và hỗ trợ tài chính của quốc gia giúp ích rất nhiều cho sự phát triển của ngành và các doanh nghiệp trong nước cũng hỗ trợ lẫn nhau, coi trọng việc đào tạo nhân tài trong lĩnh vực này và giá trị môi trường tự chủ trong các cuộc xung đột thương mại hiện nay. Trong hoàn cảnh, các nhà sản xuất SiC trong nước vẫn còn nhiều cơ hội để phát triển. "
