有報(bào)告指出，全球二氧化碳中的20%來(lái)自于燃油汽車，目前，我國(guó)二氧化碳排放量已排全球第二，節(jié)能減排已成為汽車業(yè)內(nèi)的重大課題，因此，發(fā)展電動(dòng)汽車勢(shì)在必行。

其中，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是影響汽車動(dòng)力性能、可靠性、成本的關(guān)鍵所在，而電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要部件由Si(硅)組成。

然而，傳統(tǒng)的硅已達(dá)材料極點(diǎn)。如在電壓阻斷能力、正向?qū)▔航?、器件開關(guān)速度等方面表現(xiàn)出其局限性。

目前，新一代功率器件碳化硅(SiC)成為廠商們的新寵。希望通過(guò)碳化硅功率器件實(shí)現(xiàn)大幅度電動(dòng)汽車逆變器和DC-DC轉(zhuǎn)換器等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型輕量化。如果利用碳化硅功率元件，體積可以縮小到原來(lái)的3/2至3/1。

另一方面，碳化硅可以改善電池性能，增加充放電循環(huán)次數(shù)。碳化硅的使用可提高充電鋰離子電池3倍以上的電容量，碳化硅延長(zhǎng)了電動(dòng)汽車的續(xù)航時(shí)間。

碳化硅為汽車行業(yè)帶來(lái)了新的可能性，為滿足汽車廠商生產(chǎn)需求，多家企業(yè)已經(jīng)開始了相應(yīng)的產(chǎn)品開發(fā)。

不久前，日本電裝公司與豐田汽車共同推出功率密度高達(dá)60kW/L的逆變器;羅姆公司采用碳化硅功率器件使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了一體化;三菱電機(jī)開發(fā)的新型EV用馬達(dá)里的逆變器，其晶體管和二極管全部使用碳化硅…….

今年，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)里，碳化硅更為熾手。英飛凌剛用1.39元收購(gòu)初創(chuàng)企業(yè)Siltectra，進(jìn)一步進(jìn)軍碳化硅市場(chǎng)，另外，X-Fab、三菱、意法半導(dǎo)體等企業(yè)也宣布將開發(fā)更多的碳化硅功率器件，海外重要玩家紛紛備戰(zhàn)。

國(guó)內(nèi)的碳化硅產(chǎn)業(yè)情況如何呢?

國(guó)內(nèi)從2014年碳化硅二極管就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，但事實(shí)上，還沒有形成完整的產(chǎn)業(yè)，與外國(guó)產(chǎn)業(yè)規(guī)模差距大，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上大部分碳化硅功率器件依賴進(jìn)口，形成國(guó)際大廠壟斷局面。

在碳化硅材料方面，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)幾家從事碳化硅襯底材料和外延材料的研發(fā)工作。而在碳化硅功率器件方面，雖然清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等都有此類器件的課題研究，但主要是理論研究及實(shí)驗(yàn)室的研究成果。

不過(guò)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)正在努力趕超外國(guó)碳化硅產(chǎn)業(yè)。在產(chǎn)業(yè)鏈方面包括單晶襯底、外延片、器件設(shè)計(jì)、器件制造等環(huán)節(jié)近期也取得了新的進(jìn)展。

單晶襯底方面，中科鋼研打造全國(guó)最大的碳化硅晶體襯底片生產(chǎn)基地，我國(guó)將有望擺脫碳化硅半導(dǎo)體襯底片依賴進(jìn)口的尷尬局面。

外延片方面，瀚天天成將在明年上半年逐步釋放新產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)每年30萬(wàn)片的產(chǎn)能目標(biāo)。

器件方面，泰科天潤(rùn)已建成國(guó)內(nèi)第一條碳化硅器件生產(chǎn)線。近日，基本半導(dǎo)體自主研發(fā)的650-1700V3DSiC?系列SiCJBS已火熱上市。6英寸碳化硅器件生產(chǎn)線在北京世紀(jì)金光半導(dǎo)體有限公司成功通線，這是國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈貫通，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈源頭的自主性。

總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈正在快馬加鞭，加上國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大力扶持與新能源汽車需求的增長(zhǎng)，相信在不久的將來(lái)，我國(guó)定會(huì)迎來(lái)碳化硅元件的“春天”。