BASiC SiC Inside! 基本半導(dǎo)體發(fā)展駛?cè)搿翱燔?chē)道”

近日，國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)——深圳基本半導(dǎo)體宣布了一則重磅消息：一輛搭載了基本半導(dǎo)體碳化硅MOSFET和碳化硅肖特基二極管的新能源汽車(chē)，至今已累計(jì)無(wú)故障行駛120天、運(yùn)行里程超過(guò)1萬(wàn)公里！

基本半導(dǎo)體正不斷提速車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅功率器件的研發(fā)和測(cè)試，在國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體企業(yè)中脫穎而出，將引領(lǐng)碳化硅器件技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)功率器件國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。

百億市場(chǎng)的車(chē)規(guī)碳化硅功率器件

目前，碳化硅功率器件已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，并在光伏逆變器、工業(yè)電機(jī)等工業(yè)領(lǐng)域上廣泛使用。新能源汽車(chē)是未來(lái)碳化硅功率器件的最大應(yīng)用市場(chǎng)，作為新能源汽車(chē)的核心部分，電控和車(chē)載電源是碳化硅功率器件的主要應(yīng)用載體。

碳化硅MOSFET在電機(jī)控制器中有廣泛應(yīng)用前景。特斯拉量產(chǎn)Model 3車(chē)型主逆變器采用全碳化硅功率模塊作為核心功率器件，單車(chē)搭載24顆全碳化硅功率模塊。受特斯拉影響，國(guó)內(nèi)外主流主機(jī)廠正在加快推進(jìn)全碳化硅逆變器的研發(fā)工作。隨著新能源汽車(chē)對(duì)電力驅(qū)動(dòng)的小型化和輕量化要求的不斷提升，碳化硅功率器件憑借其高頻高效的特點(diǎn)，正在成為新能源汽車(chē)行業(yè)的新寵，并將引領(lǐng)新能源汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)變革。

基本半導(dǎo)體提前卡位布局，車(chē)規(guī)級(jí)功率器件呼之欲出

基本半導(dǎo)體由清華大學(xué)、浙江大學(xué)、劍橋大學(xué)、瑞典皇家理工學(xué)院等國(guó)內(nèi)外知名高校博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立，專(zhuān)注于碳化硅功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，旗下碳化硅器件產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋了外延制備、芯片設(shè)計(jì)、制造工藝、封裝測(cè)試、驅(qū)動(dòng)應(yīng)用等環(huán)節(jié)。

2018年，基本半導(dǎo)體率先發(fā)布首款通過(guò)工業(yè)級(jí)可靠性測(cè)試的1200V碳化硅MOSFET，其溝道電子遷移率達(dá)到14cm2/V·S，柵氧擊穿場(chǎng)強(qiáng)接近8.8MV/cm，在Tj=150℃條件下Vth>2.5V，且25℃條件下其短路耐受時(shí)間超過(guò)6μs。經(jīng)過(guò)近1年的市場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證，基本半導(dǎo)體碳化硅MOSFET已經(jīng)順利進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段，并在光伏逆變器、車(chē)載電源、APF、大功率充電樁電源等行業(yè)進(jìn)行試用。

同時(shí)，基本半導(dǎo)體自主研發(fā)的1200V/200A車(chē)規(guī)級(jí)全碳化硅功率模塊已完成首批工程樣品，將與國(guó)內(nèi)一線主機(jī)廠進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試，推進(jìn)國(guó)產(chǎn)碳化硅功率器件在新能源汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用。

今年5月，基本半導(dǎo)體與廣州廣電計(jì)量檢測(cè)股份有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將圍繞第三代半導(dǎo)體功率器件開(kāi)展上下游全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行深度合作，加快推進(jìn)國(guó)產(chǎn)碳化硅功率器件的車(chē)規(guī)測(cè)試認(rèn)證工作。8月中旬，在國(guó)家新能源汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新中心組織的“中國(guó)車(chē)規(guī)半導(dǎo)體首批測(cè)試驗(yàn)證項(xiàng)目”中，基本半導(dǎo)體碳化硅功率器件作為首批上車(chē)測(cè)試的國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)半導(dǎo)體，順利完成了單車(chē)?yán)塾?jì)6000公里的極限高溫測(cè)試，后續(xù)還將參與試驗(yàn)室測(cè)試、對(duì)標(biāo)測(cè)試及整車(chē)搭載的高寒測(cè)試。

基本半導(dǎo)體車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅功率器件已呼之欲出，將為新能源汽車(chē)的安全性和可靠性保駕護(hù)航，加速我國(guó)汽車(chē)電動(dòng)化進(jìn)程。

 進(jìn)口器件國(guó)產(chǎn)替代迫在眉睫

 經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，我國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新已取得一定成果，尤其第三代半導(dǎo)體材料研究上緊跟世界前沿，工程技術(shù)水平和國(guó)際先進(jìn)水平差距逐步縮小。目前，國(guó)內(nèi)碳化硅器件產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步建設(shè)和完善，市場(chǎng)上碳化硅功率器件主要依賴進(jìn)口，形成了國(guó)際大廠壟斷的局面。面對(duì)復(fù)雜多變的國(guó)際形勢(shì)，推動(dòng)進(jìn)口器件的國(guó)產(chǎn)替換，已迫在眉睫。

今年5月，為了加快推進(jìn)國(guó)產(chǎn)碳化硅功率器件在新能源汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用的步伐，基本半導(dǎo)體攜手國(guó)內(nèi)知名車(chē)載電源廠商，對(duì)自主研發(fā)的碳化硅MOSFET進(jìn)行了一次對(duì)標(biāo)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示，基本半導(dǎo)體的碳化硅MOSFET性能可媲美國(guó)際一線品牌同規(guī)格產(chǎn)品，這將成為功率器件國(guó)產(chǎn)替代道路上一座重要的里程碑。

汽車(chē)電子與5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是下一波拉動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三駕馬車(chē)。受益于行業(yè)政策支持及環(huán)保理念普及，預(yù)計(jì)全球及中國(guó)新能源電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到32％，而功率半導(dǎo)體作為能源轉(zhuǎn)換的核心器件，占新能源汽車(chē)半導(dǎo)體成本超過(guò)40%，其市場(chǎng)將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

面對(duì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，基本半導(dǎo)體將加快研發(fā)更高功率密度、更大電壓電流等級(jí)的碳化硅功率器件，打造高質(zhì)量的國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅產(chǎn)品，參與制定國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)體系和測(cè)試認(rèn)證體系，實(shí)現(xiàn)碳化硅功率器件的自主可控、國(guó)產(chǎn)替代，助力“中國(guó)智造”走向世界。