隨著世界各國有序推進(jìn)碳減排、碳中和，全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾，中國正在引領(lǐng)全球電動汽車市場增長，并且成為功率電子市場的主陣地。作為深耕汽車功率模塊的行業(yè)頭部企業(yè)，賀利氏電子在提供全系列解決方案的同時，持續(xù)加強(qiáng)在中國的投資布局。
近日，德國賀利氏集團(tuán)旗下的賀利氏電子技術(shù)（蘇州）有限公司在江蘇省常熟高新區(qū)宣布投用，首次將新型AMB金屬陶瓷基板產(chǎn)品引入中國進(jìn)行生產(chǎn)，將有效填補(bǔ)國內(nèi)高端金屬陶瓷基板產(chǎn)品的空白，并為主流電動車高質(zhì)量發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)解決方案。這不僅標(biāo)志著賀利氏業(yè)務(wù)版圖的進(jìn)一步拓展，也是其在中國50年成功發(fā)展和踐行“在中國、為中國”理念的縮影。
全球汽車功率電子發(fā)展勢不可擋
在巨大的市場需求和強(qiáng)力政策推動下，全球電動汽車、風(fēng)能和光伏等行業(yè)迎來前所未有的發(fā)展。其中，作為電源功率的管理和驅(qū)動核心，功率模塊技術(shù)正逐步成熟并得到更廣泛應(yīng)用。
賀利氏電子中國聯(lián)席負(fù)責(zé)人兼中國合資公司副總經(jīng)理沈仿忠
賀利氏電子中國聯(lián)席負(fù)責(zé)人兼中國合資公司副總經(jīng)理沈仿忠在接受集微網(wǎng)采訪時表示，全球電動汽車的快速發(fā)展得益于各國高度重視推進(jìn)碳減排、碳中和，包括中國承諾力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?；趪业南嚓P(guān)戰(zhàn)略和大力扶持，中國已在電動汽車領(lǐng)域位居世界前列，尤其在“三電”（電池、電驅(qū)、電控）技術(shù)上取得了重大突破。
據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，中國正在引領(lǐng)全球電動汽車市場增長，預(yù)計2030年市場占有率達(dá)43%，2040年市場占有率為35%。鑒于功率電子市場的增長主要來自電動汽車，2023年中國占全球功率電子市場的45%，預(yù)計到2030年份額達(dá)55%，年均復(fù)合增長率為15%。
為此，賀利氏電子正在積極搶抓全球汽車功率電子發(fā)展機(jī)遇，并積極推動在中國的布局。
沈仿忠進(jìn)一步稱，在“三電”技術(shù)中，電驅(qū)起到的是連接作用，即將電池的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，然后驅(qū)動三相交流電機(jī)?！拔覀兊牟季种饕驮谟陔婒?qū)板塊，即DC/AC電源轉(zhuǎn)換解決方案，其中的核心——功率模塊采用SiC（碳化硅）技術(shù)，不僅在轉(zhuǎn)化效率上較采用硅基材料的IGBT提升約4%，而且擁有更快的高頻響應(yīng)，以及能承受更大的高壓和熱量?！?/p>
目前，在電動汽車技術(shù)平臺上，SiC芯片加上AMB（Si3N4陶瓷）覆銅陶瓷基板，已成為電驅(qū)模塊主流搭檔。氮化硅（Si3N4）陶瓷具有優(yōu)良的絕緣、散熱、抗熱震性能以及高導(dǎo)熱性，因此在高溫下可以保持良好電氣和機(jī)械性能，從而保證電動汽車長期行駛的可靠性。
基于在這一領(lǐng)域的多年深耕，賀利氏電子目前可提供全系列的完整解決方案，包括氮化硅AMB基板、燒結(jié)膏、鍵合線、大面積燒結(jié)材料和Die Top System（DTS）材料系統(tǒng)等，將能滿足電動汽車/混合動力汽車市場的快速發(fā)展需求，系統(tǒng)性提升功率器件各方面性能。
但受限于材料技術(shù)、良率和成本等影響，當(dāng)前全球碳化硅器件的滲透率僅約10%。
對此，沈仿忠表示，“雖然碳化硅功率模塊成本相對較高，例如幾年前碳化硅襯底相較于同類型硅模塊的成本高5倍以上，但現(xiàn)在差距不斷縮小至兩三倍左右，而且成本優(yōu)化速度正在加快。據(jù)業(yè)界信息，目前6寸碳化硅襯底的價格已從三年前的2萬元大幅降至2000多元。”因此，未來碳化硅滲透率勢必會越來越高，保守預(yù)計2030年將達(dá)到40%左右。
不過，由于受到一系列較大阻力，近年來歐美在支持新能源汽車發(fā)展上已出現(xiàn)部分“回撤”趨勢。但中國無論在市場端還是政策端方面，都會推動碳化硅器件加速滲透并引領(lǐng)全球。
填補(bǔ)國內(nèi)高端金屬陶瓷基板空白
自1974年進(jìn)入中國市場以來，賀利氏始終堅持“在中國、為中國”和升級本土化戰(zhàn)略，致力于為客戶加快新產(chǎn)品上市和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展而不斷創(chuàng)新、進(jìn)取。而賀利氏電子常熟新工廠的開業(yè)，不僅標(biāo)志著其業(yè)務(wù)版圖的進(jìn)一步拓展，也是賀利氏在中國50年成功發(fā)展的縮影。
例如早在20年前，賀利氏電子在常熟設(shè)立的第一家子公司——賀利氏招遠(yuǎn)（常熟）電子材料有限公司投資1875萬美元，主要負(fù)責(zé)集成電路和半導(dǎo)體封裝材料的生產(chǎn)與銷售，2023年印證其市場表現(xiàn)，完成開票銷售額達(dá)3.5億元，對我國封裝材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出有力貢獻(xiàn)。
此后，2022年12月，常熟市經(jīng)貿(mào)代表團(tuán)訪問了位于德國哈瑙的賀利氏全球總部，雙方宣布簽約合作，總投資1600萬歐元的賀利氏集團(tuán)AMB金屬陶瓷基板項目落戶常熟高新區(qū)。如今，經(jīng)過近兩年籌備，賀利氏電子技術(shù)（蘇州）有限公司應(yīng)運(yùn)而生，并宣布正式投用。
沈仿忠對集微網(wǎng)稱，“在該項目推進(jìn)中，讓我最動容的是常熟高新區(qū)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和工作人員非常盡心盡職，是很好的合作伙伴。他們對相關(guān)事項以身作則、急人所急，甚至利用周末任何時間幫助推動項目進(jìn)展以及克服相關(guān)困難，從而促使項目推進(jìn)速度比預(yù)想的快很多。”例如有的流程可能一個月都無法完成，但他們幫助去相關(guān)各部門協(xié)調(diào)，最后在很短的時間內(nèi)高效解決。
“除了幫助推動很多工作，他們承諾的事項都會做到，這就是營商環(huán)境好的體現(xiàn)。”他說。
作為賀利氏設(shè)在常熟高新區(qū)的第二家企業(yè)，賀利氏電子技術(shù)（蘇州）有限公司的誕生意義非凡。鑒于當(dāng)前我國優(yōu)質(zhì)的AMB陶瓷基板主要依賴進(jìn)口，賀利氏集團(tuán)首次將新型金屬陶瓷基板產(chǎn)品引入中國進(jìn)行生產(chǎn)，依托賀利氏在材料領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新和技術(shù)優(yōu)勢，將有效填補(bǔ)國內(nèi)高端金屬陶瓷基板產(chǎn)品的空白，進(jìn)一步加快蘇州市、長三角地區(qū)乃至全國范圍的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
沈仿忠強(qiáng)調(diào)，“我們引進(jìn)的并非歐洲的老舊技術(shù)，而是與國際上完全同步同軌的最新技術(shù)。把這些最新技術(shù)引入中國，我們的目的就是更好的服務(wù)客戶，包括行業(yè)內(nèi)多家頭部企業(yè)客戶。至于戰(zhàn)略定位，常熟工廠首先是立足中國，然后輻射整個亞太地區(qū)。另外，我們的歐洲工廠輻射的是歐洲和美國市場。這既是一種雙向備份戰(zhàn)略，又是非常安全的供應(yīng)鏈設(shè)置。“
無銀活性金屬釬焊(AMB)氮化硅基板
據(jù)了解，與傳統(tǒng)的DBC基板相比，AMB陶瓷基板是靠陶瓷與活性金屬焊膏在高溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)結(jié)合，因此其結(jié)合強(qiáng)度更高、可靠性更好，極適用于連接器或?qū)﹄娏鞒休d大、散熱要求高的場景，尤其是新能源汽車、軌道交通、風(fēng)力發(fā)電、光伏和5G通信等領(lǐng)域。
進(jìn)一步來看，賀利氏電子常熟工廠所具備的AMB 2.0產(chǎn)線擁有新的無銀釬焊工藝，結(jié)合更多自動化生產(chǎn)線和檢測線，具備新一代AMB基板的大規(guī)模生產(chǎn)能力，可為國內(nèi)主流電動車高質(zhì)量發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)解決方案。沈仿忠稱，在規(guī)劃上，該工廠將有約七八成產(chǎn)能以電動汽車的碳化硅逆變器為主，其余產(chǎn)能也可以擴(kuò)展至儲能、數(shù)據(jù)中心、風(fēng)能、光伏和超充等領(lǐng)域。
“一站式”解決方案塑成獨(dú)特優(yōu)勢
隨著碳化硅器件市場需求迅速增長，全球碳化硅行業(yè)曾一度呈現(xiàn)產(chǎn)能供給不足的情況。而為了保證碳化硅證襯底供給，滿足以電動汽車為代表的客戶未來增長需求，各大廠商紛紛開始擴(kuò)產(chǎn)，這又促使國內(nèi)AMB基板出現(xiàn)部分產(chǎn)能過剩，進(jìn)入新一輪行業(yè)整合和優(yōu)勝劣汰階段。
對于賀利氏電子的優(yōu)勢，沈仿忠表示，“相較眾多競爭對手，我們的最大區(qū)別在于作為材料解決方案供應(yīng)商，可提供金屬陶瓷板、燒結(jié)銀、鍵合線、DTS等一站式材料解決方案。同時經(jīng)過無數(shù)可靠性實(shí)驗，我們深知哪些材料組合在一起更可靠，并對相關(guān)產(chǎn)品職責(zé)清晰。”如果客戶對陶瓷板、燒結(jié)銀和銅線采用三家供應(yīng)商，一旦其界面出了問題便難以界定權(quán)責(zé)。
因此，目前賀利氏電子的產(chǎn)品在市場上廣受歡迎和認(rèn)可，包括多家行業(yè)頭部的一級零部件供應(yīng)商和主機(jī)廠均是客戶，甚至公路上行駛的汽車碳化硅模塊基本都有賀利氏的產(chǎn)品身影。
毫無疑問，高可靠性、高強(qiáng)度和優(yōu)質(zhì)的功率模塊對于確保穩(wěn)定的電力供應(yīng)至關(guān)重要。在這其中，AMB是功率模塊的核心部件。賀利氏電子通過其全面的產(chǎn)品組合以及全球化的生產(chǎn)、銷售、客戶管理和技術(shù)服務(wù)的協(xié)調(diào)一體化，為整個功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
賀利氏電子技術(shù)（蘇州）有限公司
鑒于碳化硅是具備高壓高結(jié)溫的功率器件，而且結(jié)溫范圍通常在175℃到200℃之間，賀利氏電子便對AMB金屬基板的整個材料體系都進(jìn)行了升級，使其導(dǎo)熱系數(shù)大幅提高，實(shí)現(xiàn)氮化硅陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)為80-100瓦（W），以及燒結(jié)銀在200瓦以上等。相對而言，IGBT基板使用的傳統(tǒng)氧化鋁導(dǎo)熱率僅為26瓦，焊錫膏的導(dǎo)熱率則基本在三四十瓦四五十瓦左右。
沈仿忠對集微網(wǎng)稱，“作為一家德國企業(yè)，賀利氏對材料品控標(biāo)準(zhǔn)要求非常嚴(yán)苛，這使得很多頭部企業(yè)都會優(yōu)先考慮采用我們的陶瓷基板產(chǎn)品。如今，隨著常熟工廠推進(jìn)本地化生產(chǎn)，我們的優(yōu)勢將會更加明顯，包括可以更實(shí)時的響應(yīng)客戶需求，以及在前期提供樣品、中期參與設(shè)計和后期供貨等方面都將得到大幅改善。而這又將促使我們的市場份額進(jìn)一步擴(kuò)大。”
如今，隨著中國電動汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，碳化硅滲透率正在進(jìn)一步加快，這是因為中國電動汽車市場的滲透率已達(dá)50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出歐美等主要汽車市場，而且相對更堅定的推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但這也對相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)周期和成本管控等方面提出了更高要求。
對于其中的挑戰(zhàn)，沈仿忠稱，“中國企業(yè)的產(chǎn)品迭代速度非?？?，比如以往開發(fā)一輛汽車需要5年時間，現(xiàn)在大概是一年時間，這就要求樣品的迭代速度同樣快。但這正是我們推進(jìn)本地化的動力，因為只有在本地貼近客戶并快速相應(yīng)，才能跟上中國整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。”
助力“中國制造”邁向“中國智造”
面對中國汽車功率電子在技術(shù)研發(fā)、市場應(yīng)用方面的無限活力，賀利氏電子正通過從研發(fā)到生產(chǎn)再到銷售的全面布局，持續(xù)推動本土化生產(chǎn)、銷售以及更為關(guān)鍵的本土化研發(fā)，充分踐行“在中國、為中國”承諾，乃至邁向“在中國、為世界”層面，服務(wù)更廣泛的全球客戶。
在生產(chǎn)布局方面，除了目前投用的 AMB 2.0 金屬陶瓷基板生產(chǎn)線，賀利氏還與常熟高新區(qū)進(jìn)行了賀利氏電子技術(shù)（蘇州）有限公司二期擴(kuò)建簽約，擬圍繞功率電子和先進(jìn)半導(dǎo)體封裝電子材料生產(chǎn)，在常熟高新區(qū)開展二期項目，擴(kuò)大產(chǎn)品組合，更好地為中國本地客戶服務(wù)。
據(jù)沈仿忠介紹，目前，賀利氏電子已經(jīng)有超過一半的產(chǎn)品在中國生產(chǎn)。基于一站式解決方案的服務(wù)理念，賀利氏電子將在常熟二期項目上逐步全面引進(jìn)各類材料組合，包括引入在德國哈瑙總部生產(chǎn)的DTS和在羅納尼亞生產(chǎn)的燒結(jié)銀等產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)完全本地化的生產(chǎn)。
另外，在研發(fā)方面，賀利氏于2018年便在中國建立了本土研發(fā)中心，以適配中國快速發(fā)展的需求。沈仿忠對集微網(wǎng)稱，“近年來我們的研發(fā)團(tuán)隊規(guī)模不斷擴(kuò)大，研發(fā)實(shí)力持續(xù)提升，同時研發(fā)設(shè)備采用與國際接軌的前沿一流設(shè)備，這促使我們的創(chuàng)新速度在加快，乃至實(shí)現(xiàn)了包括數(shù)款錫膏在內(nèi)的產(chǎn)品在本土研發(fā)然后向全球供應(yīng)，包括 LED131和 SMT712 焊錫膏等。
同時，若賀利氏PE350燒結(jié)銀后續(xù)通過海外客戶認(rèn)證，將會扮演重要的出海角色，實(shí)現(xiàn)更廣泛應(yīng)用。這將助力“中國制造”邁向“中國智造”，在汽車功率模塊領(lǐng)域逐步引領(lǐng)全球。
據(jù)了解，賀利氏電子大面積燒結(jié)材料 mAgic PE350 是其在中國本土的重要科研成果，旨在為汽車、工業(yè)和新能源應(yīng)用的系統(tǒng)性能提供顯著提升。該產(chǎn)品主要特點(diǎn)為可用于模塊與散熱器之間連接，在提升整體模塊性能同時，還能有效降低熱阻、提升功率密度和成本效益。
賀利氏電子 mAgic PE350 大面積燒結(jié)銀
對于如何前瞻本土技術(shù)出海，沈仿忠稱，為應(yīng)對地緣政治和加征關(guān)稅等影響，中國汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)正在加速推進(jìn)出海戰(zhàn)略，但大部分還停留在組裝層面，核心器件仍在國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)。
“未來，隨著時間推移，相信更多中國出海企業(yè)不會斷升級戰(zhàn)略，包括采運(yùn)材料在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行功率模塊的垂直整合生產(chǎn)。屆時，賀利氏作為一家國際化企業(yè)的特有優(yōu)勢將會更充分體現(xiàn)，因為我們的全球供應(yīng)鏈有雙備份，可以不同維度滿足更多出海企業(yè)發(fā)展需求?！彼a(bǔ)充道。
目前，賀利氏集團(tuán)已成立364年，進(jìn)入中國市場恰好是50周年，期間盡管全球經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了一些周期波動等變量，但長遠(yuǎn)來看都是增量市場。沈仿忠強(qiáng)調(diào)，“賀利氏富有戰(zhàn)略眼光，極為重視中國市場，同時也非常注重腳踏實(shí)地和長期主義，未來將不斷加強(qiáng)在中國的投資布局。中國市場擁有‘天時、地利、人和’等各種成功要素，我們對未來發(fā)展充滿信心?！?/strong>
