充電樁電源模塊客戶擔(dān)憂現(xiàn)有碳化硅（SiC）MOSFET供應(yīng)商的柵極可靠性問題可能在未來三五年內(nèi)“爆雷”，其科學(xué)依據(jù)主要基于以下關(guān)鍵點(diǎn)：

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊三五年出現(xiàn)批量事故的科學(xué)依據(jù)

柵氧可靠性的長期薄弱點(diǎn)
SiC MOSFET的柵極氧化層在高溫、高電場應(yīng)力下易發(fā)生經(jīng)時(shí)擊穿（TDDB）和閾值電壓漂移。TDDB實(shí)驗(yàn)中柵氧電場若超過臨界值（如9.2 MV/cm），失效時(shí)間會從數(shù)千小時(shí)驟降至數(shù)小時(shí)（如碳化硅MOSFET器件在9.2 MV/cm下僅2小時(shí)失效）。這表明器件壽命與電場強(qiáng)度呈指數(shù)級負(fù)相關(guān)（E模型或1/E模型）。

部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET廠的設(shè)計(jì)缺陷
部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET廠家為降低成本，宣傳碳化硅MOSFET比導(dǎo)通電阻噱頭，減薄柵氧厚度或提高工作電場（如>4 MV/cm）。此類柵氧有雷的設(shè)計(jì)的TDDB壽命僅約10?小時(shí)（約1.14年），而頭部廠商的設(shè)計(jì)壽命可達(dá)10?小時(shí)（約1141年）。若實(shí)際工況接近加速實(shí)驗(yàn)條件（如高溫+高電壓），壽命可能進(jìn)一步縮短。

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊批量應(yīng)用與失效時(shí)間窗口
充電樁電源模塊批量應(yīng)用國產(chǎn)碳化硅MOSFET大部分始于2023年初，實(shí)際因柵氧問題導(dǎo)致壽命縮短至3-5年，則碳化硅MOSFET充電樁電源模塊失效高峰期將出現(xiàn)在2026-2028年。這與TDDB模型預(yù)測的指數(shù)型失效加速規(guī)律一致。

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷時(shí)間點(diǎn)（2026-2028年）

時(shí)間推算：HTGB實(shí)驗(yàn)的加速因子為7219倍（22V/175°C測試條件推算至18V/100°C實(shí)際工況）。若測試通過1000小時(shí)（約42天），對應(yīng)實(shí)際壽命約720,000小時(shí)（約82年）。但若部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET廠商的柵氧設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)（如電場>4 MV/cm或厚度不足），實(shí)際壽命可能僅3-5年，導(dǎo)致2026年后集中失效。

早期失效與耗損失效：器件失效分為早期失效（1-2年）和系統(tǒng)性耗損失效（3-5年）。部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET存在系統(tǒng)性設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致耗損失效集中爆發(fā)。

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷潛在影響與損失

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷大規(guī)模召回
若某供應(yīng)商的SiC MOSFET因柵氧問題導(dǎo)致高失效率，需召回已部署的充電樁電源模塊。假設(shè)市場滲透率為10%，全球年裝機(jī)量100萬臺，則影響規(guī)?？蛇_(dá)數(shù)十萬至百萬模塊。

經(jīng)濟(jì)損失

直接成本：單模塊更換成本約200-400美元，百萬模塊召回?fù)p失達(dá)2-4億美元。

間接損失：碳化硅MOSFET充電樁電源模塊品牌信譽(yù)受損、市場份額下降、法律訴訟等，可能進(jìn)一步擴(kuò)大損失至數(shù)十億美元。

行業(yè)信任危機(jī)
SiC技術(shù)作為新興賽道，若出現(xiàn)碳化硅MOSFET充電樁電源模塊大規(guī)模可靠性問題，可能延緩行業(yè)技術(shù)升級進(jìn)程，影響資本投入與用戶信心。

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷的結(jié)論

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊客戶擔(dān)憂的核心在于柵氧設(shè)計(jì)的長期可靠性不足，部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET存在設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致實(shí)際壽命遠(yuǎn)低于標(biāo)稱值。根據(jù)TDDB模型和加速實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)性失效可能在2026-2028年間集中爆發(fā)，引發(fā)大規(guī)模召回和巨額損失。碳化硅MOSFET廠商需通過嚴(yán)格柵氧厚度控制、降低工作電場（<4 MV/cm）及長期可靠性驗(yàn)證來規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

審核編輯 黃宇