碳化硅专题研讨会丨加速碳化硅芯片上车应用，还需迈过可靠性、材料良率两道门槛

传统硅基车规功率器件发展基本已到极限，逐渐难以满足新能源汽车高压、大功率、高温、体积小等应用需求，以碳化硅为代表的第三代宽禁带半导体应用速度加快。新能源汽车是碳化硅半导体的主要应用领域，随着800V车型的导入，碳化硅功率器件渗透率迅速提升。但当前碳化硅器件应用仍以高端车型为主，在硅基器件价格快速下降的背景下，要进一步提升碳化硅器件的使用占比，还有哪些难题没有解决？国产碳化硅芯片与器件，与国际企业的产品之间，存在哪些差距？

为深入探讨这些问题，推进国产碳化硅功率芯片与器件上车应用，2024年8月15日，中国汽车芯片产业创新战略联盟（以下简称“汽车芯片联盟”）及下属功率半导体分会联合车规集成电路全产业链技术创新战略联盟（以下简称“车规集成电路联盟”）、上海安智芯车规集成电路有限公司（以下简称“安智芯”）在上海召开了“加速碳化硅上车应用”专题研讨会，以主题演讲+研讨交流的方式，邀请来自整车厂、零部件以及芯片等30余家企业的代表参会。汽车芯片联盟联席理事长董扬、秘书长原诚寅、副秘书长许艳华与邹广才，安智芯部分领导出席了会议。

会上一汽集团、上海电驱动、华润微电子、三安光电、瞻芯电子、积塔半导体、国家新能源汽车技术创新中心的七位嘉宾围绕车规功率器件应用场景、技术需求、芯片制造、产品布局、工艺能力、测试现状以及上车应用的机遇和挑战等话题发表演讲；在研讨交流环节，主要围绕“加速碳化硅上车应用”、“碳化硅功率器件产业链上下协同”两个话题进行了充分讨论。

从应用层面来看，功率器件在新能源整车中成本占比较高，且与安全息息相关，车规应用需要的是性能优异、供应稳定、成本可控的功率器件。目前碳化硅器件在新能源汽车上的应用更多是在小三电（车载OBC、DC/DC变换器、高压配电盒PDU），而受限于产品一致性可靠性等原因，大多数整车厂在主驱上应用碳化硅会十分谨慎。一方面，相较于硅基产品，碳化硅产业并未发展成熟，没有积累足够的车规产品应用数据评估产品失效机理，测试验证体系尚未建成；另一方面，由于制造良率问题导致产品成本高，如果按照每公里的使用成本来计算，需要车辆电池容量在70度以上，才能覆盖住使用碳化硅器件带来的成本增加，在电池容量较小、注重性价比的车型上，仍将会以硅基器件为主。

从国产芯片发展来看，当前国产碳化硅功率半导体，在性能方面与国际先进产品基本同步，没有代际的差距，核心点还在于产品可靠性与一致性方面。国际企业在碳化硅产品上有一定的先发优势。

董扬理事长为会议归纳六点共识：

1、碳化硅作为一个新技术、新产品，要技术崛起，要从需求出发，进行正向的产品定义，要在产品定义、测试标准和测试方法等方面形成共识；

2、从碳化硅产业发展的角度，要加大、加快应用，筛选出领先的产品，迅速进行改进和优化；

3、国际上车规功率芯片以IDM模式为主流，功率芯片产业国内具备形成IDM模式的条件。行业需要共同研究，形成一个共识，什么样的企业、具备什么样的能力、有什么样的产品标准才可以成为IDM；

4、加强上下游合作，碳化硅产业还没有发展成熟，试验方法不全、标准没有建立、器件-控制器-整车之间如何优化设计还不清晰，特别有希望成为IDM企业的要主动来推动上下游合作；

5、需要产业链的全面有序发展，在发展设计、制造技术的同时，也要同步发展制造和测试装备，从材料、装备、产品、测试到工具链都要覆盖到；

6、中国有最大的应用市场，就有培育产品和市场的条件。在汽车芯片中，功率芯片，尤其是碳化硅的功率芯片，是中国有可能率先发展壮大、走向世界的产业。大家加大投入、加快步伐，就可以让政府更加重视，让相关行业相互理解，共同推动行业发展。