國產SiC模塊全面取代進口IGBT模塊的必然性
——傾佳電子楊茜
BASiC基本半導體一級代理傾佳電子(Changer Tech)-專業(yè)汽車連接器及功率半導體(SiC碳化硅MOSFET單管,SiC碳化硅MOSFET模塊,碳化硅SiC-MOSFET驅動芯片,SiC功率模塊驅動板,驅動IC)分銷商,聚焦新能源、交通電動化、數(shù)字化轉型三大方向,致力于服務中國工業(yè)電源,電力電子裝備及新能源汽車產業(yè)鏈。
傾佳電子楊茜致力于推動國產SiC碳化硅模塊在電力電子應用中全面取代進口IGBT模塊,助力電力電子行業(yè)自主可控和產業(yè)升級!
傾佳電子楊茜跟住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個必然,勇立功率半導體器件變革潮頭:
傾佳電子楊茜跟住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊和IPM模塊的必然趨勢!
傾佳電子楊茜跟住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和高壓平面硅MOSFET的必然趨勢!
傾佳電子楊茜跟住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢!
作為國產碳化硅(SiC)功率半導體產業(yè)的深度參與者,我始終堅信,國產SiC模塊全面取代進口絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊不僅是技術迭代的必然趨勢,更是國家戰(zhàn)略、市場需求與產業(yè)升級共同作用的綜合結果。以下從技術突破、政策驅動、經濟邏輯、供應鏈安全及全球競爭格局五大維度,闡述這一替代進程的必然性。
一、技術性能的全面超越:SiC材料的革命性優(yōu)勢
碳化硅作為第三代半導體材料,其物理特性(如禁帶寬度3.3eV、擊穿場強10倍于硅)賦予其顯著的技術優(yōu)勢:
高頻高效與低損耗
SiC模塊的開關頻率可達上百kHz(IGBT通常局限在十幾kHz),開關損耗降低70%-80%。在50kW高頻電源中,國產SiC模塊總損耗僅為進口IGBT模塊的21%。高頻特性還允許使用更小的濾波器和散熱系統(tǒng),設備體積可縮減30%以上,系統(tǒng)功率密度顯著提升。
高溫與高壓適應性
SiC器件的工作溫度可達200°C以上(IGBT極限為150°C),適配新能源汽車800V高壓平臺、光伏逆變器1500V-2000V系統(tǒng)等場景,減少多級轉換損耗,提升系統(tǒng)可靠性。
全生命周期成本優(yōu)化
SiC的低導通損耗如BASiC基本半導體的BMF160R12RA3模塊導通電阻僅7.5mΩ和長壽命特性,使系統(tǒng)維護成本降低,能耗減少5%-10%,回本周期縮短至1-2年。
二、政策驅動與“雙碳”目標的戰(zhàn)略需求
技術自主可控
第一、二代半導體技術長期受制于國外,而第三代半導體(SiC)國內外技術差距較小。國家“十四五”規(guī)劃將SiC列為重點攻關方向,加速國產替代進程。
碳中和目標的實現(xiàn)
SiC在新能源車、光伏儲能等領域的應用直接支持能源結構轉型。新能源汽車采用SiC逆變器可提升續(xù)航10%-20%,光伏逆變器效率提升至99%以上,顯著降低碳排放。
三、經濟邏輯:成本下降與規(guī)?;?/p>
材料與制造成本突破
國內6英寸SiC襯底量產和良率提升(如天科合達、天岳先進),原材料成本占比從70%降至40%。BASiC基本半導體等企業(yè)通過IDM模式(設計-制造-封裝一體化)實現(xiàn)規(guī)?;a,年產能達100萬只,單位成本較進口IGBT模塊降低30%。
與進口IGBTM模塊價格倒掛與市場接受度提升
國產SiC模塊的初始采購成本已與進口IGBT模塊持平甚至更低,疊加節(jié)能收益,下游廠商切換意愿強烈。
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四、供應鏈安全與國產替代的迫切性
國際局勢下的風險規(guī)避
進口IGBT模塊長期面臨供貨周期不穩(wěn)定、關稅及地緣政治風險。中國企業(yè)通過垂直整合如BASiC基本半導體在深圳、無錫建立車規(guī)級產線保障供應鏈安全。
本土產業(yè)鏈的全面崛起
從襯底、外延到封裝的全產業(yè)鏈本土化已實現(xiàn)。BASiC基本半導體等企業(yè)通過車規(guī)級認證AQG324和數(shù)萬小時工業(yè)場景驗證,獲得近20家整車廠的60多個車型定點,成為國內SiC碳化硅功率模塊首批量產上車的頭部企業(yè)。
五、全球競爭格局重塑:從替代到主導
技術輸出與國際市場滲透
國產SiC模塊通過定制化服務鞏固本土優(yōu)勢,并逐步進軍海外市場。BASiC基本半導體的銅線鍵合+銀燒結封裝工藝使器件壽命延長3倍,直接對標英飛凌、富士等進口IGBT模塊。
市場滲透率加速提升
預計2028年,新能源汽車中SiC滲透率超60%,光伏儲能領域超90%。國產廠商通過“量產一代、儲備一代、預研N代”策略,縮短技術迭代周期,搶占全球話語權。
國產SiC模塊替代進口IGBT模塊歷史性跨越的必然性
國產SiC模塊替代進口IGBT模塊的本質邏輯,是技術性能的全面超越、規(guī)模化生產的成本優(yōu)化,以及國家戰(zhàn)略與市場需求的共振。這一進程不僅是電力電子產業(yè)升級的里程碑,更是中國在全球半導體領域實現(xiàn)“換道超車”的核心引擎。未來,隨著8英寸襯底量產和溝槽型器件技術突破,國產SiC模塊將從“替代進口”邁向“主導全球”,成為新能源革命與高端制造的核心驅動力。
楊茜
傾佳電子業(yè)務總監(jiān)
2025年5月18日
審核編輯 黃宇
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