在新能源汽車主戰(zhàn)場的帶動下,包括新建大功率直流充電樁、5G基建電源、數(shù)據(jù)中心及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等需求催化,SiC器件市場規(guī)模正在快速增長。
據(jù)集微咨詢測算,2022年中國SiC器件市場規(guī)模約90億元,2023年約130億元,預(yù)計到2028年超過400億元,新能源汽車及充電樁市場仍是其主要應(yīng)用領(lǐng)域。
從新能源汽車的發(fā)展路程來看,一開始電動車心臟部分用的是硅基器件為主,隨著這幾年碳化硅工藝的不斷更新迭代,隨著碳化硅器件的性價比不斷提升,一開始碳化硅器件只能用在旗艦車型上,最近兩三年可以看到很多中低端低壓平臺開始使用碳化硅器件,新能源汽車也成為了碳化硅最大的應(yīng)用市場之一。
隨之而來的是,作為關(guān)鍵器件備受關(guān)注的SiC功率器件卻在汽車電動化中面臨著難以同時減小尺寸并降低損耗,以及碳化硅模塊的應(yīng)用范圍和市場需求不斷擴大。而在電動車的各類SiC器件中,全SiC模塊的占比超90%,主要應(yīng)用于牽引逆變器。
“近期公司成功開發(fā)出了面向300kW以下電動汽車用牽引逆變器的全SiC模塊TRCDRIVE pack??!绷_姆半導(dǎo)體(上海)有限公司深圳分公司技術(shù)中心高級經(jīng)理蘇勇錦介紹,羅姆開發(fā)出來TRCDRIVE packTM產(chǎn)品,羅姆經(jīng)過多年的市場調(diào)研,包括產(chǎn)品的研發(fā),多輪驗證之后,針對客戶使用上的痛點,以及客戶的需求點,我們把這個產(chǎn)品做出來。
TRCDRIVE pack?通過采用羅姆首創(chuàng)的“press fit pin”與塑封模塊工藝,成功實現(xiàn)了尺寸減小和損耗降低的雙重目標。該模塊將頂部信號引腳做得更小,優(yōu)化了公差,相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),模塊尺寸減小了28%。同時,由于信號引腳位于模塊頂部,只需從頂部按壓柵極驅(qū)動器電路板即可完成連接,有助于減少安裝工時。此外,模塊內(nèi)部設(shè)計了良好的均流路徑,實現(xiàn)了主電流和控制信號的分離。
TRCDRIVE pack?模塊具備高功率密度特性,功率密度是傳統(tǒng)產(chǎn)品的1.5倍左右。在相同面積下,普通產(chǎn)品輸出300A電流,而TRCDRIVE pack?可以輸出450A電流,對整機電控出流能力有很大提升。該模塊通過使用Cu Clip布線和獨特的3D clip設(shè)計,擴大了主電流布線中的電流路徑,降低了電感值(5.7nH),從而降低了開關(guān)損耗。同時,模塊的功率端子也得到優(yōu)化,更加適應(yīng)客戶實際應(yīng)用需求。此外,產(chǎn)品選用耐高溫、高性能的樹脂,有效解決了客戶面臨的高溫問題。
羅姆已經(jīng)為TRCDRIVE pack?模塊確立了類似于分立產(chǎn)品的量產(chǎn)體系,與以往普通的SiC殼體型模塊相比,產(chǎn)能提高了約30倍。由于采用塑封設(shè)計,生產(chǎn)工藝更簡單,從成本控制和批量生產(chǎn)的角度來說,具有顯著優(yōu)勢。
在產(chǎn)能方面,根據(jù)羅姆官方消息,預(yù)計在2025年會有第5代碳化硅MOSFET,包括8英寸化在2025年供貨,2024年日本的工廠也開始生產(chǎn)。
基于當(dāng)前的市場布局、產(chǎn)品競爭力以及已獲取的Design-wins,羅姆設(shè)定了明確的銷售業(yè)務(wù)目標:計劃在2025財年在SiC板塊實現(xiàn)1100億日元的銷售額,并在2027財年提升至2200億日元。