在2020年ASPENCORE举办的全球CEO峰会上,瑞能半导体(WeEn)公司首席战略&业务运营官沈鑫发表了题为“理想照进现实,拥抱第三代半导体新纪元”的主题演讲。这里所指的第三代半导体,对瑞能而言主要指SiC MOSFET器件。该市场目前主要由国际上几家大的功率半导体公司所主导,市场规模相对来说不大,但增长速度极快。瑞能从2012年开始开展碳化硅材料领域的器件研究,目前,碳化硅肖特基二极管已经大规模量产,并被电源客户广泛采用,碳化硅MOSFET产品也陆续推出市场。
从大环境来看,过去的40年里,世界人口总数从40亿增长至75亿。但与此同时,全球用电量的速度却从40年前的6000特瓦时增加到现在的24000特瓦时,这意味着每人所消耗的电量在过去40年中平均增加了两倍,远远高于人口增长速度。毫无疑问,这一趋势跟我们40年内消费习惯、生活习惯的改变有着密不可分的关系,最具代表性的应用新能源汽车的大量涌现,极大带动了二次能源的使用量。TtAesmc
TtAesmc
人与人之间交流方式的改变也对此产生了重要的影响。贝尔先生发明电话的时候,使用很少的电量就可以维持长距离通信,但对比之下,现在的移动电话完成同样距离通信所消耗的单位能量发生了显著提升。如果再考虑AI、机器学习、大数据处理这些新兴技术对电量的苛求,电气化发展的速度实在是令人感到惊叹。TtAesmc
当然,除了设备本身耗电量的增加,能量密度也在不断地提升中。下图中,沈鑫对比了第一代iPhone手机和去年发布的iPhone 11的电池密度。可以看出,第一代苹果手机的电池容量是1400毫安时,而iPhone 11的电池容量已经超过了3000毫安时,换句话说,单位体积/单位重量所具备的电能量提升了1.5倍。TtAesmc
TtAesmc
纯电动汽车是另一个代表性的应用案例。得益于电池容量和能量密度的迅猛提升,特斯拉的续航历程目前已经可以超过400公里,而且这一数字还在持续增加中。这就对传统硅基半导体器件在开关频率、散热、耐压等方面提出了新的挑战和要求,但这些恰恰就是以SiC MOSFET为代表的第三代半导体器件的优势所在。例如高热导率可以降低对散热系统的要求;强耐压能力使得开关损耗得以降低,从而大幅提升系统效率,降低系统成本TtAesmc
沈鑫援引HIS Markit的数据称,第三代半导体市场规模预计将从2020年的10亿美元增长至2025年的35亿美元,年复合增长率超过20%。而这一系列数字的背后,是行业需求、供应链提升和改进、以及相关技术的巨大进步。TtAesmc
TtAesmc
例如碳化硅、氮化镓晶圆制造缺陷密度的降低和良率的增加,稳定了供应,不至于因为良率的波动出现供货短缺的情况。另一方面,晶圆面积也从过去的2英寸逐步增加到现在主流的6英寸,一些国际领先厂商甚至已经开始规划8英寸碳化硅的产能,从而保证了供应链的稳定。从设计角度来看,碳化硅二极管目前具备的GBS、NBS技术,大幅提升芯片本身抗电流能力的同时,还优化了设计,降低了成本。TtAesmc
目前来看,真正起到风向标引领示范作用的,是SiC MOSFET器件在特斯拉Model 3上的大规模量产使用。虽然目前Model 3只在主驱动逆变器上应用了SiC MOSFET,但即便这样,一辆车中也需要24颗SiC MOSFET器件。未来,车载充电机(OBC)、DC-DC等都会成为SiC MOSFET器件的理想使用场景,随着电动汽车市场规模的快速增长,SiC MOSFET出货量的显著上升将不会令人感到意外。TtAesmc
新能源汽车充电桩市场的快速发展也不容小觑。30/40/100千瓦充电站的大量布局,意味着充电能量的提升和充电时间的缩短,碳化硅器件对降低充电桩整体系统成本,提升系统能量密度,改善散热系统性能等,起到了积极正面的帮助。TtAesmc
而在光伏逆变器和风电行业,得益于低开关损耗、高频率、高热导率、高可靠性等优点,,碳化硅器件能够在同样体积的逆变器中输出原来2倍以上的功率,或是降低离岸风电的维修养护成本TtAesmc
最后一个值得关注的领域,是和我们生活息息相关手机快充。目前,手机充电器已经从过去的几瓦,提升到当前的65瓦,甚至100瓦以上,这其中就使用了大量的氮化镓器件。与碳化硅特性类似,氮化镓同样可以降低系统散热要求,提升整体系统效率,这样一来,同样体积、重量的充电器就能够输出更大电流,以满足快充市场的要求。在数据中心里也会遇到同样的情况,作为用电大户,哪怕只有0.1%-0.2%的效率提升,对全球能量消耗都会产生极大的节约。TtAesmc
但SiC是一种让人又爱又恨的新材料。目前来看,SiC MOSFET的发展主要受制于两个方面:碳化硅晶圆材料的品质和产品价格。由于MOSFET对碳化硅晶圆材料的品质要求远远高于肖特基二极管产品,SiC MOSFET单颗芯片的尺寸也要大于碳化硅二极管产品,所以对碳化硅晶圆材料的缺陷密度有着更高的要求,更高品质的碳化硅晶圆可以显著提高目前SiC MOSFET芯片的良率。同时,考虑到汽车、光伏、风电、数据中心等行业对产品质量要求极高,未来,对碳化硅材料、器件质量的高要求会成为整个行业向前发展所必须具备的重要因素。TtAesmc
另一方面,碳化硅晶圆材料,特别是高品质晶圆较高的价格也导致SiC MOSFET成本增加,成为制约SiC MOSFET更大规模普及和发展的要素之一。但沈鑫认为,在可预见的未来,随着供应链的发展,其整体系统成本与硅基产品会越来越接近。TtAesmc
TtAesmc
“其实,即便单个碳化硅器件价格高于传统硅器件,但我们更看重它在降低系统成本方面所起到的关键作用,尤其是业界一直以来在封装、应用、结构改进、与硅器件相融合等方面进行系统级优化,我相信整个行业会越做越好。”他说。TtAesmc
在沈鑫看来,无论是在中国、欧洲还是美国,行业协会在促进同行业中不同公司间的协作,尤其是上下游之间的协作方面,起着不可替代的作用,这对瑞能这样的IDM公司来说更是如此,双方合作意义巨大。TtAesmc
微信扫一扫,一键转发
关注“国际电子商情” 微信公众号
据市调机构调查指出,随着越来越多车企开始在电驱系统中导入SiC技术,预估今年车用SiC功率元件市场规模可望达到10.7亿美元,至2026年将攀升至39.4 亿美元...
国际电子商情14日从外媒获悉,印度税务情报局周三发表的一份声明称,一项调查发现,中国智能手机制造商OPPO涉嫌非法避税,逃避了价值439亿卢比(约5.51亿美元)的关税...
一项研究显示,制造商正在积极推进数字化改革,以管理2022年及以后的供应链中断,但对他们目前的技术能否应对这些挑战没有信心。
国际电子商情14日讯 据市调机构最新报告,在今年Q2,中国为战“疫”采取了封控措施,一些地方生产被迫中断,对全球PC市场带来了重大影响。Q2全球PC出货量下降15%,创下自疫情封控以来(2020年Q1)新低...
国际电子商情讯 周一宣告完成公司股权变更后,7月13日,紫光集团新任董事长李滨致今日在官微发布全员信,复盘紫光为何未能发挥优势反而走向破产重整,以及近期需要重要推进的几个事项...
相比于此前很长一段时间100%满负荷状态,预计下半年8寸晶圆厂的总体产能利用率大约会在90-95%左右,某些消费电子应用占大比重的foundry厂的产能利用率将滑坡至90%。
国际电子商情12日讯 外媒引述两名消息人士的说法指出,拜登政府三位高级官员周三将向参议员介绍全球创新和技术竞赛,以及一项振兴美国半导体制造业的芯片法案。美国商务部长Gina Raimondo表示,芯片法案“必须现在通过”...
历时一年八个月后,紫光集团重组终于步入收尾阶段。国际电子商情12日讯 11日下午,紫光集团及下属公司发布公告称,紫光集团已于11日完成股权交割,智广芯承接重整后紫光集团100%股权...
当今时代,电子系统信息技术已经非常复杂,且电子产品的迭代速度也非常快。从AI演算到信号处理,再到高速传输、低延迟的网络,大量边缘计算无处不在。随着AI模型在边缘和云端的应用日益普及,市场对边缘计算系统开发的要求越来越高。研发工程师不仅要了解嵌入式技术,还要对存储、时钟、高速串口布局、电源的连接等技术都有相应的知识储备。在某种意义上,这增加了开发的时间和人力成本,还带来了一定的技术风险。
随着电子行业进入夏季,有迹象表明电子产品的交货时间可能正在缩短。尽管普遍认为,电子行业的主要芯片类别要到2023年年中才能回归正常库存,但Gartner预测指出,最早有望在今年秋季实现部分恢复。基于此,电子产品的创新玩家们摩拳擦掌,在融资平台上推出了大量产品,希望获得投资。
国际电子商情11日从外媒获悉,芯片制造商意法半导体(STMicroelectronics)和晶圆制造业者格芯证实,将在法国投资近40亿欧元设立新厂区,预计创造约1000个就业机会,这是欧洲努力提高芯片独立性的一步...
国际电子商情11日从外媒获悉,日本 Panasonic 控股公司 (Panasonic Holdings) 上周四 (7 日) 以该公司持有的电脑技术相关专利遭侵害为由,在美国德州的联邦地方法院向美国半导体大厂博通提起专利侵权诉讼。
根据证监会发布的消息,江苏帝奥微电子股份有限公司(以下简称:帝奥微)首次公开发行股票的注册申请已获同意。
美光(Micron)位于Hiroshima的日本厂于7月8日发生跳电意外。据市调机构TrendForce调查,以第三季产能来看,该厂月
Nothing Phone 1正式发布。全球首款纯电动超级GT跑车Battista进入量产阶段。爱立信、高通和泰雷兹将5G带入
中国建筑、西门子和通用电气名列前三位。
最近,一则关于苹果将于2023年1月发布MR的报道再一次炒热了市场对于AR、VR等头戴式近眼显示产品的关注度。
7月11日,中国商务部编译韩国《金融新闻》报道称,韩国京畿道有望成为韩国半导体产业的圣地“麦加”。
近日,台湾地区媒体报道称,供应链近期陆续收到三星通知,原定暂停订货至7月底的时程延后到至少8月底,部分品项年底
近日,日本今年第4号台风“艾利”在日本长崎县佐世保市附近登陆,影响了多家日本半导体工厂的生产和运营。
个人电脑需求下滑创近10年最大降幅;爱立信、高通和泰雷兹计划在地球轨道卫星网络上部署5G
日前,中国证监会披露了关于南昌凯迅光电股份有限公司(以下简称:凯迅光电)首次公开发行股票并上市辅导备案报告。
近日,云南省科学技术厅印发《重点产业关键核心技术攻关行动方案(2022-2025年)》,明确了重点产业关键核心技术需
近期,全球开放硬件标准组织RISC-V International首席执行官Calista Redmond对外透露,RISC-V架构芯片出货量已
据工信部数据显示,中国5G网络覆盖范围持续扩展,截至2022年3月底,全国已经累计开通了近156万个5G基站。5G网络的
艾睿电子于数年前开始为施密特研发半自主移动(Semi-Autonomous Mobility - SAM)技术,希望通过科技赋予身体残障
野蛮生长后的消沉和迷茫,华强北面临的挑战与危机,可能在背后隐藏着机会。
该解决方案支持高效功率放大器 (PA),减小了无线电的功率、重量和体积,使大规模 MIMO 无线电更加实用。
创新的VE Trac Direct SiC和VE-TracTM B2 SiC方案采用稳定可靠的平面SiC技术,结合烧结技术和压铸模封装
6月29日消息,国产工业软件服务商“赛美特”宣布,已于近期完成总额高达5.4亿元的A++轮和B轮融资,投资方包括中国
天玑9000+承袭了天玑9000的技术优势,助力旗舰终端拥有更优异的性能和能效表现。
2022年6月25日,深圳蛇口希尔顿南海酒店-海上世界厅,成都向您发来“英雄帖”,30家成都集成电路领先企业集结深圳
2022年6月18日相聚一起,九年风雨兼程,九年传承跨越。关注您所需,传播正能量,相信客户的力量,相信坚持的力量。【
2021年,安森美专注于其推动创新的使命,创建智能电源和智能感知技术,解决最具挑战的客户问题,同时强调致力于为明
Qorvo、汇顶科技和深圳通公司已经成功联合演示了“无感过闸+多物理路线通行识别”集成系统。得益于UWB本身
从汽车到灯泡,所有产品对电子元器件的需求都在上升,而且一眼望不到尽头。虽然元器件供应商正在扩大产能,但是整
分享到微信
分享到微博
分享到QQ空间
推荐使用浏览器内置分享
分享至朋友圈