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嘉兴斯达半导体股份有限公司董事长沈华:车规级功率半导体技术与

发布日期:2021-09-21 15:18   来源:未知   阅读:

  2021 年 9 月 15-17 日, 第三届世界新能源汽车大会 (WNEVC 2021)在海南省海口市召开,由中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部2020年六彩全年资料大全交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。

  本次大会以 全面推进市场化、加速跨产业融合,携手实现碳中和 为主题,邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。

  其中,在 9 月 15 日举办的 车规级芯片技术突破与产业化发展 大会主题峰会上,嘉兴斯达半导体股份有限公司董事长沈华发表精彩演讲。

  1. 功率半导体器件是新能源汽车电机驱动系统的核心零部件,对整车的性能、可靠性和成本有重要影响;

  2. 在车用功率半导体器件领域特别是 IGBT 领域,国内厂家已经可以提供所有功率段的 IGBT 产品;

  各位领导,各位专家,各位来宾,大家下午好,我介绍一下功率半导体方面的问题,这个题目是车规级功率半导体的技术与产业化,我分 5 点内容跟大家讲。

  车规级芯片在电动车里面有几个简单的图,如果更详细一点的话,这个是主逆变器,功率 400 千瓦,它是用碳化硅来做;充电器是 IGBT 或者碳化硅,它的功率是 22 千瓦;还有就是 PC 的加湿器等等的这些加起来就是功率半导体的范围,用的量非常的多。刚才英飞凌的曹总介绍了,功率半导体器件占多少也是一个问题,在 48V 微混的里面也有占一定比例;插电式的车功率半导体芯片是 785 美金,功率半导体占了 40% 以上;如果纯电动的话,那价格更高,大概是 775 美金,功率半导体基本是一半,从价值来说功率半导体在电动车上面非常重要。

  它对技术要求主要是 4 个方面,一个是高电压等级,还有 800V 快充;还有高效,提高续航里程;第三个是高可靠性;最后一个是高功率密度,降低体积及成本,这个是现在和今后的方向。

  对芯片来说大家可能看了很多,IGBT 芯片让它的密度更小,从制造方面都是到 12 寸,让它的制造成本更低,密度更高和成本更低目的还是为了提高效率和降低成本。

  大家也知道现在碳化硅很热,特斯拉用了很多的碳化硅器件也是一个趋势。考虑的几个因素,一个是效率的提升,功率密度的提升,还有系统的成本降低。一般来说我们对碳化硅的要求是,如果它的成本越降越多,就会越用越多,如果降低到跟市场上的价格一样,这种情况不太可能。麦格米特:有知名机构景林资产彤源投资高毅资产参与的,如果 IGBT 的成本越来越低,或者有技术革命的话,IGBT 会继续用下去,甚至可以更加多一点,我相信今后也是不同的情况用不同的器件。

  我们把不同的功率半导体器件设计在一个功率模组里面,第二个一般以前都是一个 Casing 的模块现在用 Transfer molding,他的散热更快,这个对目前也是一个趋势,对模块的制作的工艺现在也有很多新的技术得到应用,超声波焊接技术和铜线键合技术这些已经应用了。

  接下来我介绍一下斯达半导体,我们 2008 年跟奇瑞合作,当时推出车规级 MOSFET 模块,从 2008 年开始 5 年做了 6 万辆车;2011 年推出了 IGBT 模块;2013 年的时候成立了上海道之公司,专注于芯片和器件研发生产;2014 年成立了欧洲研发中心;2017 年 FRD 研发成功;2018 年整个系列完善了;2020 年上交所主板上市。

  到目前为止我们 650V、750V、1200V 全部在量产,合作伙伴是芯片的制作厂家,车规级的模块里面用了最先进的 Ultra-sonic 技术。我们有不同的选择,包括 P3 模块,这个是用在 A00 车上面的 IGBT 模块,P4 出来的比较早,还有 P7 模块是比较新的。不同的模块对应不同的技术,他是《西游记》中的玉帝回家祭祖却发现冥币上的老人是自己,不同的等级对应不同客户的解决方案。

  这是我们最新的模块,是碳化硅 MOSFET,这个是有铜箔等等 , 是已经开始量产的产品。

  公司率先打破了国内车规级功率模块被国外厂家垄断的局面。2008 年开始配套新能源汽车,到 2020 年 48V 应用了超过 13 万了,这是我们 2020 年年报上登记的,可能是第六家功率器件最多的企业。今年上半年装车已经超过 20 万辆,我们公司碳化硅模块获得了国内外乘用车和商务用车的订单,今年开始量产,明年大规模生产,PPT 中已经列了小批量的车,从 A00 到 B 级车、电动大巴都有。

  功率半导体器件是新能源汽车电机驱动系统的核心零部件,对整车的性能、可靠性和成本有重要的影响,谢谢大家。