車用IGBT、SiC是一塊難啃的骨頭。
難在技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備的積累、資金可持續(xù)性的投入、嚴(yán)格的工藝管理,從而導(dǎo)致品牌不被下游客戶接受,規(guī)模形成不起來。這一切又形成惡性循環(huán),對半導(dǎo)體公司向車規(guī)級(jí)功率器件領(lǐng)域轉(zhuǎn)型時(shí)構(gòu)成重重的阻礙。
但彼之砒霜,吾之蜜糖,這些阻礙對于被認(rèn)可的半導(dǎo)體廠商而言是壁壘,在激烈的市場競爭中使之能夠守住份額。
半導(dǎo)體企業(yè)中,尤其是IDM模式的企業(yè),往往能夠?qū)β市酒湍K的制造進(jìn)行產(chǎn)能和工藝的控制,快速且穩(wěn)定地進(jìn)入下游客戶采購目錄。
基于IDM模式的優(yōu)勢,羅姆在SiC功率器件上做了大量的開發(fā)、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備。20年的SiC研發(fā)工作使之對未來的發(fā)展充滿信心。
“雖然從短期來看,市場有停滯不前的情況,但從中長期來看,電氣化進(jìn)程將會(huì)不斷加速。隨著市場的擴(kuò)展,羅姆以2025年之后占據(jù)全球份額的30%作為指標(biāo),進(jìn)一步提升銷售額?!绷_姆5月份新上任的社長松本功對NE時(shí)代記 者表示。
羅姆新任社長 松本 功
SiC 30%的全球份額達(dá)成的主要力量就來自于車載市場。
不僅與下游客戶合作,而且與競爭對手合作
羅姆的SiC有完整的產(chǎn)業(yè)線,包括原材料、晶圓、封裝。這在業(yè)內(nèi)罕見的布局使之能夠控制材料的產(chǎn)能和成本,且以更完整的knowhow吸引電驅(qū)動(dòng)企業(yè)、車企,乃至半導(dǎo)體廠商的注意和合作。
松本功表示:“羅姆雖然進(jìn)入市場較晚,但在SiC的研究開發(fā)上卻先行于其他公司,不斷推出融合了全球先進(jìn)新技術(shù)的高性能元器件。比如,2010年,開始了SiC-MOSFET的量產(chǎn);2012年,開始發(fā)力車載用的SiC-SBD產(chǎn)品;2015年,實(shí)現(xiàn)了溝槽型結(jié)構(gòu)SiC-MOSFET的量產(chǎn)。此外,羅姆憑借包括晶圓制造在內(nèi)的垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體系優(yōu)勢,確立了現(xiàn)有的地位。”這些產(chǎn)品在全球多家車企的OBC和車載DC/DC上得到應(yīng)用。
在電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域,羅姆與整車廠北汽新能源、電驅(qū)動(dòng)企業(yè)臻驅(qū)科技分別建立SiC技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室使用羅姆的SiC功率元器件等產(chǎn)品,聯(lián)合開發(fā)用于EV驅(qū)動(dòng)單元的逆變器和用于EV的高性能模塊等。另外,羅姆成為緯湃科技的首選SiC技術(shù)供應(yīng)商,雙方已建立了面向電動(dòng)汽車的電力電子產(chǎn)品的開發(fā)合作伙伴關(guān)系。
如果說與電驅(qū)動(dòng)企業(yè)和車企合作、供貨還屬于正常操作,那么羅姆與歐系半導(dǎo)體企業(yè)意法半導(dǎo)體的130億日元長期合同,則從另一個(gè)維度來加快SiC材料的應(yīng)用速度,打破硅基功率器件的“堡壘”。
成本一直是限制SiC應(yīng)用的因素之一。要解決成本問題,一是它提升逆變器效率,從整體上降低成本,二是規(guī)模效應(yīng),通過量產(chǎn)效應(yīng)提高價(jià)格競爭力。
羅姆正在從這兩個(gè)方面著手,解決SiC的成本問題。與意法半導(dǎo)體的合作,就屬于第二個(gè)方面。
對于第一個(gè)方面,松本功解釋稱:“我們認(rèn)為Si元器件和SiC元器件各有各的特點(diǎn),并且它們都能夠在發(fā)揮各自優(yōu)勢的領(lǐng)域繼續(xù)增長。若將SiC作為單個(gè)器件來看,成本是一個(gè)問題,但通過將Si的IGBT變更為SiC,逆變器的效率可以提升幾個(gè)百分比,在實(shí)現(xiàn)相同行駛距離的條件下,可減少電池的容量,而電池容量占了整個(gè)EV成本的很大一部分。從結(jié)果看,雖然逆變器的成本略有增加,但整體上成本降低了。這對電池容量越大的車輛越有效。未來,隨著SiC成本的降低,使用范圍將不斷擴(kuò)大。雖然與Si的IGBT具有相同功能、相同輸出功率的SiC在單體成本上并沒有優(yōu)勢,但通過采用減少電池容量的聯(lián)合技術(shù),也能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化?!?/span>
“汽車的電氣化進(jìn)程在穩(wěn)步發(fā)展中。半導(dǎo)體和電子元器件所追求的就是節(jié)能與小型化?!彼杀竟⒋硕榱_姆努力的方向。
順應(yīng)汽車電氣化的趨勢,羅姆擴(kuò)充車載產(chǎn)品的陣容,通過更具性能優(yōu)勢和成本競爭力的SiC功率器件拿下更多的份額。
“在車載市場,尤其是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)品,在投入使用前需耗費(fèi)相當(dāng)長的時(shí)間,因此,為在2024、2025年的市場份額中取得一席之地,必須在2020年內(nèi)推出相應(yīng)的產(chǎn)品。2020年6月發(fā)布的“1200V 第四代SiC-MOSFET”,就被定位成為此而生的產(chǎn)品。因xEV的進(jìn)一步普及,已經(jīng)有超過30家公司詢價(jià)。”
并且,羅姆與東京大學(xué)、普利司通、日本精工、東洋電機(jī)聯(lián)合開發(fā)出采用羅姆超小型SiC模塊,能夠在行駛中從路上直接為輪轂電機(jī)供電的“第三代行駛中無線供電輪轂電機(jī)”,并成功實(shí)施了實(shí)車行駛試驗(yàn)。
如今,除半導(dǎo)體公司在發(fā)力外,博世等Tier 1零部件公司也將目光轉(zhuǎn)向功率元器件,從事SiC晶圓、芯片或封裝的制造。
這預(yù)示著日趨白熱化的SiC競爭,也展示出不同屬性的企業(yè)之間在車載SiC領(lǐng)域的碰撞。在競爭和碰撞中,靈活的產(chǎn)品戰(zhàn)略和生產(chǎn)體制無疑將使企業(yè)能夠更安全、更高效地活下去。[END]
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:NE時(shí)代
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