隨著我國新能源產(chǎn)業(yè)的崛起，SiC產(chǎn)業(yè)作為代表性配套產(chǎn)業(yè)之一也正迎來蓬勃發(fā)展。近日，廣東芯粵能半導(dǎo)體有限公司（以下簡稱“芯粵能”）經(jīng)過近兩年時(shí)間的技術(shù)研發(fā)和測試，已成功開發(fā)出第一代SiC（碳化硅）溝槽MOSFET工藝平臺(tái)。芯粵能CTO相奇在接受集微網(wǎng)采訪時(shí)指出：“技術(shù)只有找到市場才能快速進(jìn)步，而SiC的主要應(yīng)用市場在中國。電動(dòng)汽車、風(fēng)光儲(chǔ)能、電網(wǎng)、軌道交通等領(lǐng)域都是中國的強(qiáng)項(xiàng)，這些都為SiC的國產(chǎn)化發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力?！?/p>

作為國內(nèi)SiC芯片制造的領(lǐng)先企業(yè)之一，芯粵能憑借其“量產(chǎn)一代、儲(chǔ)備一代、預(yù)研N代”的技術(shù)迭代體系，迅速展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：技術(shù)創(chuàng)新提速迅速提升了產(chǎn)品性能及可靠性，規(guī)?；?yīng)又不斷推動(dòng)著制造成本持續(xù)下降。

需求驅(qū)動(dòng)，SiC國產(chǎn)化勢(shì)不可擋

與傳統(tǒng)的Si基IGBT相比，SiC功率器件具有更高的效率、更高的工作溫度、更快的開關(guān)速度以及更高的電壓承受能力，更契合新能源汽車、風(fēng)光儲(chǔ)、軌道交通、AI數(shù)據(jù)中心、低空經(jīng)濟(jì)等產(chǎn)業(yè)對(duì)電力電子器件的需求。

受益市場驅(qū)動(dòng)，我國SiC產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模快速增長，根據(jù)集微咨詢（JW Insights）數(shù)據(jù)，中國SiC器件市場規(guī)模預(yù)計(jì)將由2023年的130億元提升至2028年的超400億元，同時(shí)構(gòu)建起較為完備的SiC產(chǎn)業(yè)鏈，覆蓋芯片設(shè)計(jì)、襯底制造、外延片生產(chǎn)、晶圓制造、芯片封裝、器件測試等領(lǐng)域，且企業(yè)數(shù)量位居全球前列，如SiC器件領(lǐng)域，全球約104家企業(yè)中，中國企業(yè)多達(dá)78家（大陸71家、臺(tái)灣7家）。

在眾多本土企業(yè)的努力下，國產(chǎn)SiC進(jìn)入產(chǎn)能快速釋放的新周期。相奇介紹稱：“盡管國際頭部企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)仍占據(jù)全球95%的市場份額，但國產(chǎn)SiC器件已在車廠驗(yàn)證，2025年將成為國產(chǎn)SiC芯片規(guī)模量產(chǎn)上車的元年，芯粵能制造的芯片也有望在2025年上半年上車，未來這一進(jìn)程將逐步加快，且趨勢(shì)已不可阻擋?！?/strong>

溝槽突破，趕超國際先進(jìn)水平在即

影響決定SiC大規(guī)模應(yīng)用的核心要素主要是“PRC”指標(biāo)——性能（Performance）、可靠性（Reliability）、成本（Cost）。據(jù)相奇介紹：“目前70%的SiC應(yīng)用在新能源汽車上，其中又有約90%用于主驅(qū)系統(tǒng)。而主驅(qū)系統(tǒng)對(duì)功率芯片的性能和可靠性要求極高。”另據(jù)供應(yīng)鏈消息，兩年前SiC的成本約為Si基IGBT的3倍-5倍，也制約了SiC的普及。

不過自2024年以來，SiC的“PRC”指標(biāo)加速了由量變到質(zhì)變的進(jìn)程，性能快速提升的同時(shí)，成本也在快速下降，大大縮短了本土SiC的上車進(jìn)程，而這一成就離不開本土企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和迭代。

芯粵能作為領(lǐng)先企業(yè)之一，自成立之初便確立了“加速迭代，快速趕超”的研發(fā)策略，并提出了“量產(chǎn)一代，儲(chǔ)備一代，預(yù)研N代”的技術(shù)迭代體系。

圍繞“PRC”指標(biāo)，芯粵能已推出SBD和MOSFET兩大SiC平臺(tái)工藝。針對(duì)要求極高的新能源汽車主驅(qū)市場，芯粵能將MOSFET作為主要?jiǎng)?chuàng)新領(lǐng)域，目前第一代、第二代平面MOSFET工藝平臺(tái)均已實(shí)現(xiàn)成熟量產(chǎn)，第三代和第四代平面MOSFET工藝平臺(tái)也已進(jìn)入開發(fā)階段。

在溝槽MOSFET方面，芯粵能于2023年下半年啟動(dòng)預(yù)研，目前第一代工藝平臺(tái)的1200V試制品的平均良率已經(jīng)達(dá)到90%以上，其中單片最高良率超過97%，已與平面工藝平臺(tái)的良率基本持平。

據(jù)了解，其第一代溝槽MOSFET工藝平臺(tái)23mm2芯片尺寸下導(dǎo)通電阻為12.5mΩ，比導(dǎo)通電阻指標(biāo)已達(dá)到2.3mΩ·mm2，溫升系數(shù)、開關(guān)損耗、抗雪崩和抗短路能力都達(dá)到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的要求。關(guān)鍵可靠性摸底測試包括HTGB、HTRB、HV-H3TRB等皆零失效通過1000小時(shí)考核。相奇表示：“公司SiC產(chǎn)品性能已接近國際先進(jìn)水平，預(yù)計(jì)未來兩年，基于第三、第四代平面工藝和第二代溝槽工藝的產(chǎn)品將全面趕超國際先進(jìn)水平?！?/p>

此外，芯粵能產(chǎn)線嚴(yán)格按照車規(guī)高標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建，已順利通過IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001、ISO 45001等管理體系認(rèn)證，確保產(chǎn)線管理嚴(yán)格滿足行業(yè)要求。芯粵能車規(guī)主驅(qū)芯片已通過車規(guī)可靠性AEC-Q101認(rèn)證，相應(yīng)功率模塊已通過AQG 324驗(yàn)證。

創(chuàng)新賦能，加速?zèng)_刺國內(nèi)前三

相奇預(yù)測：“預(yù)計(jì)未來1～2年內(nèi)，SiC成本將與Si基IGBT相當(dāng)；考慮到IGBT也在降價(jià)，兩者成本有望在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)持平。”屆時(shí)SiC將加快對(duì)傳統(tǒng)Si基IGBT的替代速度。芯粵能銷售總監(jiān)丁原強(qiáng)指出：“當(dāng)芯片的性能和可靠性達(dá)到國際先進(jìn)水平時(shí)，價(jià)格將成為企業(yè)擴(kuò)大市場份額的關(guān)鍵因素?！?/p>

針對(duì)價(jià)格挑戰(zhàn)，芯粵能依托“量產(chǎn)一代，儲(chǔ)備一代，預(yù)研N代”的技術(shù)迭代體系，不斷加快迭代創(chuàng)新速度，通過提升工藝穩(wěn)定性、生產(chǎn)良率、產(chǎn)品可靠性和交付及時(shí)性，為客戶打造極具競爭力的產(chǎn)品和最佳交付體驗(yàn)。例如，其采用溝槽結(jié)構(gòu)的第一代碳化硅MOSFET工藝平臺(tái)已于2025年年初開發(fā)成功，有望填補(bǔ)國產(chǎn)溝槽器件商業(yè)化空白；公司也在推進(jìn)第二代溝槽結(jié)構(gòu)工藝平臺(tái)開發(fā)，成本將會(huì)進(jìn)一步下降，芯片的功能和性能也會(huì)同步獲得提升。

在相奇看來，SiC技術(shù)遠(yuǎn)不如Si技術(shù)成熟，因此創(chuàng)新空間大、創(chuàng)新附加值高：“技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)增加競爭力、抗‘卷’的最佳方法，是解決行業(yè)痛點(diǎn)、降低成本的重要手段?！彪S著以芯粵能為代表的本土芯片企業(yè)PRC競爭力快速提升，SiC國產(chǎn)化率也進(jìn)入快速增長新階段。丁原強(qiáng)預(yù)計(jì)，今年國內(nèi)SiC廠商的市占率有望同比增加10～15個(gè)百分點(diǎn)，至今年年底國產(chǎn)化率最高可達(dá)20%，并有望在未來3~5年突破50%。

在提供通用產(chǎn)品制造的同時(shí)，芯粵能也會(huì)就特殊需求向客戶提供定制化服務(wù)，助力客戶打造差異化競爭力，提升產(chǎn)品毛利率。針對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)及未來需求，芯粵能還提供隔代預(yù)研合作服務(wù)，目前正與多個(gè)客戶基于未來3-5年的市場需求預(yù)判，進(jìn)行隔代新工藝、新產(chǎn)品研發(fā)。

丁原強(qiáng)表示：“我們有好的技術(shù)、好的工藝，都會(huì)毫無保留地與合作伙伴分享，他們需要什么，我們就想辦法幫他們做什么，助力他們?cè)谑袌龈偁幹忻摲f而出。只有合作伙伴發(fā)展得好，我們才能實(shí)現(xiàn)互惠共贏?！?/p>

未來，芯粵能將在與客戶，乃至終端用戶的緊密合作中“加速迭代，快速趕超”，朝著國內(nèi)前三的SiC芯片制造服務(wù)商目標(biāo)邁進(jìn)。

結(jié)語：

在SiC產(chǎn)業(yè)加速“內(nèi)卷”的當(dāng)下，芯粵能憑借其技術(shù)迭代體系和對(duì)市場需求的深刻洞察，正穩(wěn)步邁向國內(nèi)SiC芯片制造的前列。隨著產(chǎn)能的釋放和技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，SiC器件的成本正在快速下降，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。

從新能源汽車到風(fēng)光儲(chǔ)，從工控到家電，從AI數(shù)據(jù)中心到低空經(jīng)濟(jì)，SiC的市場潛力正逐步釋放。芯粵能不僅要在國內(nèi)市場展現(xiàn)出強(qiáng)大的競爭力，更要通過全球戰(zhàn)略布局，逐步提升其在國際市場的影響力。未來，隨著國產(chǎn)化率的持續(xù)提升和技術(shù)創(chuàng)新的不斷突破，中國企業(yè)有望在SiC領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)的全面趕超，為全球新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)更多“中國力量”。