嘉賓：新能源汽車電子芯片專家

Key Takeaways

升級800V對整車的影響：

1） 功率模塊：方案選擇上傾向于SIC,性能更好

2） 電池一緻性要求更高

3） 線束、連接器的變化，絕緣要求高

800V為什麼傾向于SiC的功率模塊：

1） 體積小、耐壓強、效率高，逆變器角度成本有優勢

2） 現在價格是IGBT的3倍，從英飛淩HDP方案1500到4500塊

3） 降低系統成本，續航提升4%-5%,電池部分可節約3k元左右、冷卻系統節約1 k元左右

4） 規模化量産之後成本會更低，SiC是未來的一個方向

國内外SiC企業的發展進度：

國外：歐洲就是瑞典的Norstel是做襯底和外延；英飛淩是外延、芯片、封裝； ST是芯片和外延，封裝買Norstel和科銳的，博世也在做晶圓、丹佛斯做封裝。 日本是住友，羅姆是全産業鍊I DM模式、三菱電機。美國做的是科銳做襯底、外 延和芯片，奧瑞是襯底和外延，芯片、封裝是安森美還有一個博格華納下面的公 司。 國内：三安是全産業鍊去做，2019當年設備沒到位，後面設備到位以後基本具備 全産業鍊，但是跟國外比技術還是差一些的，華大半導體其實在2019在臨港建了 一個6寸線的基塔，還有在香港有一個阿爾法APS的設計公司，全産業鍊主要就 是廈門的三安和華大半導體，還有一家世紀精光主要是外延和襯底，但他們在汽 車領域沒有很多導入。

Q、升級800V對整個系統零部件新的要求？

我們目前電壓平台都是400V-500V之間，考慮到未來快充800V,現在很多車還有 一些裡程焦慮問題，之前的理想ONE包括現在小鵬推出的G9,和蔚來的換電方案都 在嘗試解決這個問題，最核心的問題就是解決裡程焦慮和充電速度慢的問題。像特 斯拉的250KW的超級快充，現在小鵬G9的最新方案做到了 400KW以上就是5c 充電，10分鐘可以到達400公裡的情況。

前段時間我們都是讨論400V, 400V的功率半導體國産化還沒有結束，800V趨勢 也來了。影響主要是電驅，電池也有相關性，電驅的SIC使用也是一個要點，SIC 主要是耐高溫性，運行溫度可以達到200度，傳統的矽是175度，對于冷卻系統的要求相對來說要好一點，耐壓特性特别好，還有 一個低開關損耗，這一點不僅僅是800V的使用，400V的也在用。800V平台帶來的變化：1） Power module; 2）對電池的一緻性要求 也非常高；

3）線束、接插件的變化非常大，因為線束本身材質用的更少，但是耐壓絕緣和接 插件的可靠性難度更大，包括隔離芯片也會産生很大的變化。關于power module,大家可能會說矽也能做到800V以上的應用，SIC可以做到1700V以上，在這個過程中沒有用到矽主要有幾個原因：1）因為本 身SIC功率密度高于矽的功率密度，2）矽的芯片體積會更大，模塊的體積會更大, 3）還有就是成本的邊界效應不是那麼明顯，不像750V對比的時候優勢大，還有 效率本身高壓以後損耗更大。

1700V的SIC的IGBT的使用在800V并不具有優勢，1200V的SIC就成了必然的 選擇：

1 ）優勢體積小，耐壓能力強、效率高，逆變器角度有成本優勢。

2） 模塊價格增加了 3-4倍左右，英飛淩HPD在1000-1500元，用了 SIC以後就 到了 4500的價格。

3） 用SiC還有一個優勢就是系統成本，從整車廠的角度來說整車成本會發生一些 變化，比如80KW的電池，根據NEDC的計算，續航裡程 可以提升4%-5%左右, 也就是說可以節約4-5千塊左右。目前電池價格也在不斷下降，從2000年以來到現 在有80%的下降，電池可以降3000-4000元，考慮到冷卻系統也會降1000元，整 體來看可以降低2000-3000元左右，有一些材料可以降到800元/斤，實際上電池 的減小會更多。

總體來說用了 SIC相比400V條件下的應用也有一些優勢，要考慮到未來電池成本 的降低和未來SIC産能上去以後成本降低，整個産品的優勢會更加明顯，目前來看 一定會是個優勢,續航裡程增加，效率提升，整體體積能到20%-25%的減少,800V 以後系統的成本會降低的更多，SIC應用在高壓下更明顯，高功率下效率提升更多， 性能提升會更多，如果用矽來做更沒有優勢，SIC是未來的一個方向。

Q、400V的架構下矽基IGBT和SIC的MOS方案價格上的差異？

1 ）續航裡程NEDC标準提升4-5%,逆變器和電驅動的效率可以從 89%提升到91 %,整體提升可以有6-7%的提升，驅動功率相同的情況下是這個成果。

2）随着續航裡程提升，SIC本身的逆變器的價格會上升，現在矽基的價格很便宜, 現在用英飛淩的HPD—個1000-1500元，用SIC的價格至少三倍，就是4500元, 無形加了 3000元左右。如果在相同的續航裡程的情況下，電池可以節省4KWH, 電池是4500元，增加了 3000元，還有1000是節省下來的，用SIC效率的提升和 系統成本的降低可以節省1000元，結合冷卻系統也能節省1000元,可以做到2000- 3000元的降低，從價值體系是這樣的。我們要做一個相同性能下的産品，SI和SIC 的優勢。

Q、800V矽基IGBT和400V對比成本和性能的變化？

800V以後性能是會好的，電池解決快充問題，成本是增加的。SIC價格增加是必 然的。800V以後，接插件及線束的節省，電流降一半線束也會省1000-2000元左 右，剛剛說的價格整體上800V系統會比400V用矽方案會多1000多元左右，但是 電池串并聯帶來的不均衡型帶來的成本增加也要考慮，800V以後電池的一緻性要 求會更高。

Q、SIC在400V電壓架構和800V電壓架構區别？

晶圓大小沒有太大的差别，耐壓等級上去，需要晶圓的厚度和耐壓能力更強。甚至 800V用的更多，800V裡的SIC可能是耐壓絕緣特性，在外部絕緣驅動也會增加一 些成本，不會很多，幾十元到100-200元，會增加一些，不會那麼明顯，SIC本身 會增加一些價格。

Q、以後我們電動車中高端的車型往SIC升級，中低端停留在矽基IGBT, SIC與矽 基成本差異？

現在看高端車大功率就是性能的區别，像保時捷Taycon,國内解決續航裡程的問題新勢力造車，30萬以上的車型都會上這個東西，比如理想 S系列在2024年會上 800V的，必須用800V解決。滲透率不一定是高端車，30萬左右也會上，取決于SIC 産能是不是已經夠了。大功率快充是不是真正解決續航裡程焦慮問題，如果有強制 性的需求，那就不止止是高端車了。未來SIC和矽的比例，2025-2026年左右SIC 的滲透率不會超過20%,剩下80%是IGBT模塊。

Q、為什麼不能替代的理由？

2030年的比例會更高，不僅僅是本身基數的優勢，還有市場效應問題，不會剩下 的去替代的，很快就會全部走向SIC的方案。全球的産能SIC每年産能60萬片左右,特斯拉100萬台如果全部用SIC,就全部用掉了， 特斯拉不是所有的車型都是SIC方案，也就1/3是用的。

Q、産能還是卡在襯底，所以國内國夕所産很慢？

目前整個技術還是在科銳(CREE),羅姆，杜有等手上，國内的廈門三安，世紀星光 也有一些機會，國内都在慢慢成熟，但是跟他們比還是有很多差距的。

Q、以後成本差異趨勢？

成本一定會貴，産能再高也不會便宜，矽本身就是晶圓提純，相對比較簡單，産量 本身就比較低，生長速度非常慢，目前是3-5倍的價格，未來5-6年可能1.5倍的價 格左右，就達到平衡了，因為矽的産量已經足夠大了，就看SIC産量上去之後帶來 的邊際效應，1.5倍就是增加50%左右。

Q、SIC模塊是矽基的兩倍，時間點是由什麼影響的？

目前産能釋放，規劃到2025-2026年才能釋放，預計2026-2027才能達到價格趨 勢，SIC的良品率是遠低于矽的，技術升級和良品率也幫助價格提升的。

Q、60萬片的SIC的産能是4寸片？

是的。

Q、矽基本身也是有8-12的轉化，矽基本身也在降價，SIC也在降價，2025年産 能釋放，到時候價格還是在矽基的2倍以上？

英飛淩和國内的華虹12英寸線已經上了，矽基價格已經到了一個瓶頸了，英飛淩 第七代出來價格是降了一些但是降的不是特别多。

Q、除了 SIC成本端，技術端的可靠性的問題？

SIC本身的可靠性是有很大的挑戰，不像IGBT本身的矽的晶圓的面積比較大，熱 熔非常大，短路能力比較強，SIC熱阻比較大，熱熔比較大，瞬态電流能力比較弱， IGBT能扛6微秒的短路性能，SIC2微秒不至U,瞬态電流過大SIC可能有失效的風 險。可靠性在應用，驅動電壓大小，抗幹擾能力，由于變化速率很快，對電機要求 也會更高，也是技術挑戰，也是一個風險。

Q、生産端上SIC,對IGBT制造商難度下降？技術難度沒有下降的，會更大的。

Q、IGBT本身有BJT和三極管的結合，換成SIC隻是一個MOS管？ IGBT本身是

一個電流型驅動，加了一個MOS管幫助驅動，這都是很成熟的工藝，主要還是功 率級的IGBT,前面的MOS是一個功率不是特别 大的，是幫助驅動的放大作用，IGBT可以看到三極管。

Q、氮化稼彎道超車？

不太可能，電壓不會上去，扛耐壓能力是跟距離相關的，扛耐壓很高會距離非常大, 就沒有優勢了。而且基本沒有扛段路能力的，也沒有M級吸收能力，所以不支持大 功率的使用，氮化稼是高頻電源産品的使用，在工業級像文泰會做一些這樣的産品, 像電驅動做了一個20KW的驅動電機産品，用也是400V平台的A00級車使用。

Q、400V平台使用SIC的進展？國内用的不是特别多，主要是特斯拉的Models和 ModelY400V平台用這種産品，國内都是往800V走的，像小鵬G9和比亞迪漢EV 都是往這個方向走的，至少400V在國内的SIC大規模批産不會太多。

Q、與800V方案相比，特斯拉大電流增壓方案成本更低，特斯拉的叠代方案，SIC 會不會升到800V?

特斯拉的充電方案和市場上的充電方案是不一樣的，他的最大的充電功率是V30的 250KW的功率，電流已經很大了，是采用水冷的冷卻方案，但是充電時間也要用 到30分鐘，因為恒功率允許充電時間不是很多,SOC30%-40%以後會降額o800V 方案以後，快充功率能到400- 500KW,基本10分鐘就能沖到400KM的情況，目前 看特斯拉并沒有新的800V的方案出來。

Q、如果用800V的大電壓快充和特斯拉的400V的大電流快充成本比較？ 需要有一個很好的冷卻系統，模塊很多像英飛淩50-60KW的SIC方案已經出來了, 模塊成本看功率，SIC體積變小，效率更高，矽的快充方案和SIC的快充方案相比,SIC依然會貴1.2倍，因為SIC整體的邊際效應，體積會降很多，用的器件更少，水 冷用SIC以後就不用了也是一個問題，目前還沒有定論，将來可能也會用，因為充 電線路損耗非常大，水冷以後不會少，總體來說SIC充電端的價格一定會增加。

Q、SIC國産廠家，各家企業進度？國外：歐洲就是瑞典的Norstel是做襯底和外延； 英飛淩是外延、芯片、封裝；ST是芯片和外延，封裝買Norstel和科銳的，博世也 在做晶圓、丹佛斯做封裝。日本是住友，羅姆是全産業鍊IDM模式、三菱電機。 美國做的是科銳做襯底、外延和芯片，奧瑞是襯底和外延，芯片、封裝是安森美還 有一個博格華納下面的公司。

國内：三安是全産業鍊去做，2019當年設備沒到位，後面設備到位以後基本具備全産業鍊，但是跟國外比技術還是差一些的，華大半導體其實在2019在臨港建了一個6寸線的基塔，還有在香港有一個阿爾法APS的設計公司，全産業鍊主要就是 廈門的三安和華大半導體，還有一家世紀精光主要是外延和襯底，但他們在汽車領 域沒有很多導入。

襯底本身主要是山東天嶽，外延是東莞天昱和廈門的瀚天天成，芯片是中電55所和 深圳基本半導體，台灣的翰興科技是芯片設計公司，性能和産品是非常不錯的，是分立器件後面也在做模塊，是全部汽車認證的，泰科的二極管在2020年已經經過 國際車企認證了。

封裝斯達用科銳的芯片給小鵬G9供的800V方案，杭州士蘭微也在發力，目前還 是在封裝這一塊，國内有3家比較完整，目前來看三安在上汽系裡面做認證和認可, 但是還沒有上到車企，華大在充電樁裡占的量還是比較大的，翰興在DCDC和充電樁裡面還有很大的量。

Q、SIC相對于IGBT體積減小比例多少？

150KW的逆變器要10-20公斤，體積和重量減小要20%-30%左右，重量優化是 對一體車身的優化，這樣的降10幾斤對整體的續航裡程提升不是特别大。

Q、中低端車IGBT的滲透率水平？

中低端的車像A00級車的80V的方案還用分立的MOS在做，也有在用分立的 IGBT來做，但是A0級以上100%都是在用IGBT來做。

Q、中電做的器件也挺好的，中電科、三安這幾家哪家做的好？

中電55所做的時間比較長了，但是襯底和外延是買的，有一條6寸的生産線，還有 一條4寸線，做外延和芯片設計和生産，中電産業鍊布局優勢中等，技術能力很優秀，汽車技術認證基本沒有。三安目前來看，産 發布局比較完整，産品出貨不是特 别多，技術能力中等偏上、汽車認證中等偏上, 綜合下來還是非常靠前的。

Q、400V升到800V, DCDC的功率半導體成本會有變化嗎？

它主要是有兩塊，第一個是主區單元，叫做抛券。第二個是供電單元， 分為兩塊,第一塊是充電機（充電寶）；第二個是高壓轉低壓的直流變嬲，也就是DCDC。

充電機會有很大的變化，電壓升高800V以後,650V的矽方案基本上就不會使用了， 所以就會通過碳化矽的方案做。11KW的充電機會用SIC的方案，充電機從全矽方案向SIC轉移，價值量會直接轉移。如果 是666KW,後期是800V,可能會好一些, 用1200V的SIC去做。

DCDC電池至U了 800V以後，考慮到高頻特性，1700V的IGBT也不能選（效 率太低），還是要選SIC的方案。所以從400V到800V以後，充電裡的關鍵功率 器件70%以上都要換成SIC的方案。

Q、會有哪些主流廠家參與到800V當中，包括OEM和供應商？

主流的玩家今年是小鵬，2023年是理想one, 2024-2025年才是産品大年，包括 東風岚圖、北汽等，但是目前沒有看到可以量産的車型。理想ONE是最迫切的， 2024-2025年一定會量産電動車（800V）。主流廠家的布局主要是斯達跟科銳的合作（小鵬），還有就是士蘭微（并無客戶信息），海外主要是英飛淩和博世，博世給理想開發，小米在2024年是做800V的（重點關注）。

Q、SIC襯底通過那幾個指标衡量（Tirel/車企）？

目前車企并沒有進入到這個地步，一般都會挑後自己評估，國内天躍、三安做得 好一些，華大西塔正在做測試，主機廠測試下來整體比較滿意，但是跟國外的科 銳和住友對比還是有很大差距的，國内還有很長的路要走，具體數據暫時沒有。

Q、具體看哪幾個指标？

主要看電性能和良品率指标。

Q、天躍是導電性還是在車用領域做的不錯？

華大和三安在汽車領域做的不錯，和T1溝通表示導電性（功率半導體）不是很明顯。

Q、導電型的功率半導體？目前看來做的不是特别多。

Q、測試情況指标？

不是很了解，主要是華大和三安，其他不是很了解，天躍應該沒有做過真正的測試。

Q、目前包括DCDC、OBC、充電樁的SIC需求量？

現在還沒法去拆分，每個選型是不一樣的，拆分以後是不一樣的，還是需要計算的。

Q、車企角度選供應商的偏向？

現在主流的車廠和Tirel選的時候更希望是全産業鍊的,第一點是産能調配更加容易, 産能也更容易保證；第二點是價格優勢還是非常大的，例如理想在進前軸定點是給 的中車，當時斯達也參與了，但是受制于華虹的産線，這裡也比較被動。

Q、科銳未來戰略是做模塊，襯底較少，會不會給斯達形成一個比較大的壓力（因 為無人供襯底）？

這個擔憂還是有的。科銳做封測的可能性不太高（與銷售的溝通結果），因為利潤 率不是很高，意義不是特别大，做了一些小的單管，但是價格很貴，所以在市場表 現不是特别好，但是在市場上賣襯底很劃算。

Q、未來最多就到器件，封裝可能就交給斯達/封裝能力比較強的公司去做？

會給英飛淩、羅姆、博世、大衆他們去做封裝。

Q、未來國内車廠有沒有意向/能力去做封裝模塊？

特斯拉第一産品是ST做的，封裝也是，是定制的産品，特斯拉把電控集成了而不 是芯片，有一些工藝都不是他的。

國内有很多車廠有這樣的想法，第一個是想先做電控，第二個是想做moudle,我覺 得這樣的投入會非常大，技術積累也很長，2-3年不會有結果的。

Q、SIC的MOS模塊是ST給做的？

還做了後加工過程，連接方式，燒結技術都不是自己的。

Q、行業裡面對路笑科技/東尼電子的W?

路笑科技隻限于了解，東尼電子不了解。

Q、國内MOS有哪些廠家在大批量出貨嗎，誰的進展會快一些？

翰興科技（台灣）是在大規模出貨的，華大半導體下面的APS也是在大規模出貨的, 中車也有一些（1200V,2020年），但是量不大，乗ij下都是在做二極管。三安也 有，但是量也不是很大。

Q、車規進展比較快的是華大和三安的？

是的，翰興已經完成了。

Q、華大和三安是SIC的分立器件進展快？

是晶圓（芯片），不是封裝，是給别人封裝的，是全産業鍊的布局。分裝的是在上 海的一家産品集成性質的公司。

Q、産品什麼時候能上量？

至少還要2-3年，芯片出來還需要整車級的認證，一個是芯片測試，然後是留片，留片出來還要分批次，過程至少要2-3年。

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