特斯拉采用碳化硅功率器件后碳化硅变得非常受欢迎

来源:东方财富 作者:白鸽 时间:2022-11-08 13:53  阅读量:6000   
2022-11-08 13:53

用碳化硅做衬底的晶圆,现在30块钱就要1万块!日日夜夜在武汉,一家专门做功率器件的公司负责人感叹。

伴随着新能源汽车巨头纷纷试水,碳化硅在新能源汽车,光伏领域,电源市场迅速增加国内碳化硅产业链发展现状如何未来的市场空间有多大最近几天,上海证券报记者采访了卢晓科技董事长陆勇

未来的需求和增速非常可观,整个产业链的瓶颈是衬底和外延片陆勇介绍,卢晓科技在蓝宝石衬底,晶体生长炉等领域积累了丰富的经验进入硬度相近,前景广阔的碳化硅领域是顺理成章的在公司首席科学家陈志展的带领下,公司在碳化硅衬底领域取得突破,成为国内领先的导电碳化硅衬底公司

碳化硅为什么会火。

特斯拉采用碳化硅功率器件后,碳化硅变得非常受欢迎。

一方面,碳化硅成本持续下降,越来越多的应用可以接受,开始积极采用碳化硅器件来提高产品性能,另一方面,在‘双碳’战略下,节能减排的需求也帮助用户加速采用碳化硅器件陆勇认为,在技术和应用的共同努力下,碳化硅的应用市场已经进入爆发期

关于采用碳化硅的好处,陆勇给记者举了一个例子:在发电行业,交流/DC转换时,如果关键器件采用碳化硅,可以大大降低转换过程中的功率损耗即使这个比例是1元的%,总节能量也是惊人的

据记者了解,小鹏G9采用800V元ONG成吴高压SiC平台,与400V元ONG成吴平台相比,续航能力提升了5%这意味着,主机厂可以通过相同电池容量的碳化硅器件增加5%的续航里程,或者,在设计相同续航里程的情况下,降低5%搭载的电池容量这两种情况都将有助于OEM显著降低成本

光伏逆变器已经采用碳化硅器件,未来一两年新能源汽车用碳化硅将快速释放陆勇说,碳化硅功率器件具有高电压,大电流,高温,高频,低损耗等独特优势与硅基功率器件相比,它们可以大大提高能量转换效率未来他们在光伏,新能源汽车,电力电子,轨道交通等领域需求大,增长高

记者注意到,世界上主要的碳化硅供应商都扩大了生产全球最大的碳化硅供应商Wolfspeed宣布将新建8元英寸晶圆厂罗马希望明年将其在5的产能提高五倍,东芝计划到2024年将其碳化硅产量提高三倍国内厂商方面,田玉娥先进25元投入1亿元扩大生产6元英寸导电碳化硅衬底材料,卢晓科技增资25.67亿元用于大尺寸碳化硅衬底等项目

陆勇认为,碳化硅已经进入需求驱动增长阶段,需求旺盛带来了成本和价格的下降,进而带动了新的需求这种良性循环正在加速工业增长多家机构看好碳化硅市场的高增长Yole预测,2021年全球碳化硅功率器件市场规模约为10元亿美元,预计2025年将超过37元亿美元,年复合增长率超过34%

为什么说基板是瓶颈。

未来每年200元的市场需求量高达1万件,300元的市场需求量高达1万件,完全不用担心产能过剩对于碳化硅产量扩张的全球大潮,陆勇告诉记者,目前碳化硅衬底和外延片需求供不应求,成为产业发展的制约因素

买个炉子不就可以拉晶棒切碳化硅衬底了吗整个生产过程涉及到很多参数设置和耦合作用,每一道工序都会影响碳化硅衬底的质量和成品率面对记者的疑惑,陆勇解释道

据介绍,碳化硅衬底的制备工艺非常复杂首先将高纯碳粉和高纯硅粉合成碳化硅粉末,然后在特殊的温度场下通过物理气相传输生长碳化硅锭然后,将铸锭加工成晶棒,然后切割成碳化硅晶片经过研磨,抛光,清洗等工艺,得到碳化硅衬底晶片

生长晶体是最大的困难之一锭每增加一毫米,厂家就得下大力气陆勇说,这背后是两个亟待解决的世界难题:一是碳化硅晶体的生长速度和稳定性跟不上工业需求的快速放量,第二,碳化硅锭的厚度和质量的矛盾在铸锭生长过程中,气态碳化硅会不断分解成碳和硅这些附着在晶锭上的杂质不仅影响晶锭的质量,还会减缓晶锭的生长速度制造商必须在铸锭的厚度和质量之间取得平衡

不仅是晶体生长,碳化硅衬底生产中的每一个步骤和材料都非常重要卢晓科技的产能增长现在受到辅助材料的严重影响比如,高质量的抛光材料在中国是稀缺的陆勇说

掌握碳化硅型芯技术

目前,卢晓科技已经能够量产碳化硅衬底,并与下游企业签订了大额长单得益于卢晓科技的前瞻性布局和独特技能

从软硬件设备到籽晶,再到整个生产管控,成本控制,卢晓科技构建了一套完整的知识产权和工艺标准,确保碳化硅衬底的质量和生产效率陆勇强调,这样的内功不是一蹴而就的通过蓝宝石加工业务,鲁科技在晶体生长,切割,研磨,抛光技术和工艺等领域积累了深厚的实力经过三四年的研发,才有了今天的成果

说到这里,陆勇笑着说,卢晓的技术进步如此之快,让外界怀疑这家公司是在吹牛还是真的下了功夫。

不同于业界采用的‘小试,中试,生产线’的做法,卢晓科技总结并创造了一种全新的快速迭代产业化模式对于卢晓科技的独特做法,陆勇进一步解释道,卢晓并没有坚持传统的实验室成功孵化,再产业化的思路,而是从一开始就直接把R&D实验室搬到工厂,直接在量产线上进行验证和测试,从而大大缩短了工艺开发和验证的流程,直接提高了产品质量和良品率

创新的研发模式,卢晓科技大大加快了碳化硅衬底的产业化速度陆勇介绍,目前,卢晓科技有一个长晶炉在280元预计8元基板月出货量可达500元至1000维,到今年年底月产能可达5000片/月到2023年,41元月产量可达10000片/月预计2023年可实现年产10000片20元的产能规划

笑科技的碳化硅衬底已经通过了众多终端用户的验证公司的碳化硅衬底二极管前期已通过相关下游用户的验证,并已用于光伏器件,晶体管仍在验证过程中二极管验证周期是半年到一年,三极管验证周期是一到两年,所以后者还是需要一点时间

掌握碳化硅芯的‘芯’技术,做第三代半导体的领跑者在卢晓科技公司的墙上,贴着这样一条醒目的标语

鲁科技已成为国内领先的导电碳化硅衬底供应商,未来将大幅提升产能同时将预研储备8元寸基板技术我们将深耕碳化硅产业陆勇说

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