陳昭亮演講的題目是“碳化硅產業化規模發展，助力高壓快充信心滿滿”，共分為三個部分。

 

一、碳化硅成新能源車800V時代的超強風口。

 

陳昭亮表示，碳化硅能很好地滿足新能源汽車高壓快充的要求。實現高壓快充的關鍵是通過增大電流或提升電壓來提升充電功率，但由于最大的充電電流提升存在可預見的上限，所以只能靠提升電壓。高電壓成實現快充的必然趨勢，碳化硅具有耐高溫能力強、耐高壓特性好的特點，將比硅IGBT整個的器件性能好很多，非常適合600v至10kv的適用范圍。同時，新能源系統電壓系統提高，意味著電動汽車所有的高壓元器件及管理系統都要提高標準，首先是逆變器。如果直流母線電壓提升到800v以上，對應的功率器件、耐壓則提高到1200v。

 

陳昭亮介紹，800v高壓平臺將成為主要車廠的重點布局方向。實際上幾乎所有的車企規劃中都已開始布局超級快充車型及相關技術研發。

 

“早在2019年保時捷就已對這樣的技術進行研發，還有我們國內的小鵬汽車、比亞迪(230.400, -4.91, -2.09%)、華為、理想等整車企業都已經對外宣稱入局超級快充，實現幾百千瓦時的超級充電速度，從充電系統電壓來看，800v將是目前的主流方案，從量產時間來看，基于800v技術方案的新車將在2022年之后陸續上市。”他說。

 

二、市場需求快速爆發將導致碳化硅供需失衡。

 

陳昭亮通過一組數據解釋。采用800v車型的總量與碳化硅晶圓用量預測，根據EV Tank的預測，2025年新能源汽車全球銷量預計2240萬輛，假設B級以上的車輛優先采用碳化硅器件，保守估計采用800v高壓平臺的車輛預計是437萬輛，如果所有B級以上車型采用碳化硅器件，采用800v高壓平臺的車輛總預計需要874萬輛。根據特斯拉和很多公開報道，兩臺新能源車消耗一片6寸的碳化硅晶圓，到2025年6寸碳化硅晶圓保守估計需要219萬片，樂觀估計需要437萬片。

 

2025年全球碳化硅襯底與晶圓的產能預測，對于2025年全球碳化硅的襯底與晶圓的供應情況，預計2025年全球襯底產能282萬片，其中中國89萬片，全球其他國家與地區193萬片，預計2025年全球晶圓產能242萬片，其中中國93萬片，全球其他國家與地區149萬片。

 

陳昭亮指出，2025年全球碳化硅襯底與晶圓的情況將出現供不應求的局面，2025年6寸碳化硅晶圓需求在飽受與樂觀情形下分別為219和437萬片。根據Yole預測，車用碳化硅需求占全行業的60%，其他代表性行業，光伏、儲能、充電基建、電源、軌交等對碳化硅的需求占40%，由此推算，2025全球需要6寸碳化硅晶圓保守估計365萬片。碳化硅產能缺口將達到123萬片，在樂觀情形下達到的728萬片，碳化硅產能的缺口達到468萬片，全球碳化硅襯底與晶圓將出現供不應求的局面。

 

陳昭亮表示，碳化硅全產業鏈垂直整合更適合新能源汽車產業。車規功率半導體具有如下特征，產品設計高可靠性和高安全性，批量生產高穩定性和一致性，供貨周期長，一般是10-15年，上述特征更適合采用IDM模式，也就是從設計、制造、封裝到做成產品都由一家公司完成，這種模式可以控制從芯片設計到模塊封裝的全部流程，更符合汽車對車規半導體高質量的要求。目前在碳化硅領域國際大廠科銳、羅姆、ST都已形成了碳化硅襯底、模塊供應體系，很多整車廠分別與上游的碳化硅材料與襯底企業簽署聯合聲明，或者戰略合作協議，鎖定碳化硅產能原因之一，原因之一是因為大家認為IDM模式更適合新能源汽車需求。

 

同時，雖然碳化硅的晶體管帶來更大價值，陳昭亮指出這仍面臨一些技術性和商業性的挑戰。如晶圓價格和某些工藝的復雜性，MOS產品性能的提升與批量供應能力，可靠性方面。具體來講，材料襯底方面由于碳化硅襯底生產效率低，成本比硅晶片高出許多，再加上后期的外延、芯片制造及器件封裝等低成品率，導致碳化硅器件價格居高不下。根據行業預測，目前批量化價格仍就是硅基IGBT的3-5倍。產品性能方面，碳化硅MOSFET制造工藝中的高質量、低界面態的柵界面調控技術還需加強，批量制造技術與成品率需要進一步提升。從應用端來看，碳化MOSFET似落地的時間非常短，從碳化硅落地和整車層面的應用這一鏈條尚未打通，一些諸如短路耐受時間等指標沒有得到足夠多的驗證，碳化硅MOSFET在車載領域的穩定性和壽命等指標還需要時間和實踐驗證。

 

最后，陳昭亮介紹了三安光電在碳化硅行業的布局與解決方案。