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回首2023，碳化硅和氮化鎵行業(yè)取得了哪些進(jìn)步？出現(xiàn)了哪些變化？2024將迎來(lái)哪些新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)？為更好地解讀產(chǎn)業(yè)格局，探索未來(lái)的前進(jìn)方向，行家說(shuō)三代半、行家極光獎(jiǎng)聯(lián)合策劃了《行家瞭望——2024，火力全開(kāi)》專(zhuān)題報(bào)道。
本期嘉賓是愛(ài)仕特聯(lián)合創(chuàng)始人&總經(jīng)理陳宇，接下來(lái)還將有更多的領(lǐng)軍企業(yè)參與《行家瞭望》，敬請(qǐng)期待。
創(chuàng)新、品類(lèi)、車(chē)規(guī)、市場(chǎng)，全方位服務(wù)汽車(chē)、光儲(chǔ)充等廣袤市場(chǎng)
行家說(shuō)三代半：過(guò)去一年，貴公司主要做了哪些關(guān)鍵性工作？
陳宇：2023年愛(ài)仕特的碳化硅功率器件業(yè)務(wù)主要圍繞著產(chǎn)品升級(jí)和市場(chǎng)開(kāi)拓來(lái)展開(kāi)。
首先是持續(xù)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和堅(jiān)持自主研發(fā)。愛(ài)仕特技術(shù)團(tuán)隊(duì)從事功率器件近20年，在碳化硅領(lǐng)域研究超過(guò)10年，產(chǎn)品量產(chǎn)近5年，目前量產(chǎn)了第3代SiC MOS芯片，第4代正在驗(yàn)證中，同時(shí)在開(kāi)發(fā)第5代工藝。產(chǎn)品的性能和一致性都會(huì)大幅提升。
其次是新產(chǎn)品研發(fā)。愛(ài)仕特于2023年共研制了8款新型封裝碳化硅功率器件并全部實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。產(chǎn)品陣容涵蓋650V、1200V、1700V、3300V等不同電壓等級(jí)，可滿(mǎn)足新能源汽車(chē)及充電樁、光伏儲(chǔ)能、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的高可靠性和高性能需求。截至目前，愛(ài)仕特共擁有117款細(xì)分型號(hào)碳化硅MOSFET和功率模塊產(chǎn)品，產(chǎn)品型號(hào)齊全。
三是車(chē)規(guī)認(rèn)證及內(nèi)部管理。愛(ài)仕特碳化硅模塊工廠于2021年首次獲證，遷至深圳后再次通過(guò)IATF16949體系認(rèn)證。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全流程質(zhì)量管控，保證了產(chǎn)品的一致性和可靠性，打造出穩(wěn)定的質(zhì)量管控體系，在要求極為嚴(yán)苛的全球汽車(chē)零部件市場(chǎng)取得了權(quán)威認(rèn)可和準(zhǔn)入資質(zhì)。
四是市場(chǎng)領(lǐng)域開(kāi)拓。愛(ài)仕特新62mm工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝模塊打開(kāi)了250kW以上中等碳化硅功率應(yīng)用的大門(mén)，擴(kuò)展到太陽(yáng)能、服務(wù)器、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充電樁、牽引以及商用感應(yīng)電磁爐和功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等。
車(chē)規(guī)SiC穩(wěn)定供貨，降維發(fā)力光儲(chǔ)充、工業(yè)等市場(chǎng)
行家說(shuō)三代半：2023年貴公司取得了哪些成績(jī)？你們實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)的戰(zhàn)略是什么？
陳宇：2023年我們公司在多個(gè)方面取得了不錯(cuò)的成績(jī)：
首先是自主研發(fā)的碳化硅功率模塊實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用。隨著800V+SiC時(shí)代的到來(lái)，國(guó)內(nèi)眾多車(chē)企紛紛在主驅(qū)中導(dǎo)入SiC模塊。愛(ài)仕特通過(guò)技術(shù)孵化，擁有覆蓋650V～1700V電壓范圍的多系列細(xì)分型號(hào)碳化硅功率模塊，已完成送樣測(cè)試階段，穩(wěn)定供貨于車(chē)企客戶(hù)。
其次是進(jìn)一步關(guān)注和推進(jìn)光儲(chǔ)充的市場(chǎng)。聚焦光儲(chǔ)逆變器開(kāi)發(fā)需求，能夠滿(mǎn)足光伏逆變器功率更大、效率更高、體積更小、成本更低的要求，以及組串式逆變器配置靈活、易于安裝的發(fā)展方向。
三是將車(chē)規(guī)碳化硅功率器件導(dǎo)入工業(yè)電源和消費(fèi)電子領(lǐng)域。愛(ài)仕特第四代具有高耐壓、低導(dǎo)通電壓、零反向恢復(fù)和強(qiáng)抗浪涌能力等優(yōu)異性能，充分滿(mǎn)足器件走向更小體積、更高頻率、更高密度、更低發(fā)熱的特殊需求。
我們公司在2023年實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)的戰(zhàn)略是：
一是實(shí)現(xiàn)全系碳化硅功率器件量產(chǎn)。愛(ài)仕特?fù)碛?17款細(xì)分型號(hào)碳化硅MOSFET和功率模塊產(chǎn)品，涵蓋650V、1200V、1700V、3300V等不同電壓等級(jí)，性能實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，給客戶(hù)提供更多的產(chǎn)品選擇和應(yīng)用方案；
二是以技術(shù)創(chuàng)新為引領(lǐng)，加快提升碳化硅功率器件的研發(fā)實(shí)力。愛(ài)仕特始終堅(jiān)持自主研發(fā)，公司的34項(xiàng)專(zhuān)利都與碳化硅 MOSFET、功率模塊以及先進(jìn)工藝技術(shù)密切相關(guān)，同等規(guī)格下，愛(ài)仕特的芯片面積比國(guó)內(nèi)同行小15-20%，而新一代碳化硅工藝也可降低芯片成本近15%；
三是建立完善的產(chǎn)品質(zhì)量管控體系。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全流程質(zhì)量管控，嚴(yán)格按照IATF16949、AEC-Q101等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：持續(xù)提升產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；改善供應(yīng)商管理，降低風(fēng)險(xiǎn)和成本；提升交付服務(wù)水平，提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。
積極研發(fā)，對(duì)標(biāo)8吋SiC，提效、保質(zhì)、降本應(yīng)對(duì)內(nèi)卷
行家說(shuō)三代半：在降本增效方面，2023年最值得關(guān)注和重視的新變化是什么？
陳宇：當(dāng)前主流碳化硅襯底尺寸仍然是6英寸，8英寸襯底正在成為行業(yè)重要的技術(shù)演化方向，在降低器件單位成本、增加產(chǎn)能供應(yīng)方面擁有巨大的潛力。
雖然實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的企業(yè)還只有國(guó)外廠商，但國(guó)產(chǎn)的碳化硅襯底發(fā)展正在加速追趕國(guó)際領(lǐng)先水平。國(guó)內(nèi)企業(yè)積極研發(fā)，破局8英寸，已有企業(yè)在2023年宣布實(shí)現(xiàn)了8英寸碳化硅襯底的小批量量產(chǎn)，而愛(ài)仕特也在同步對(duì)標(biāo)和推進(jìn)中。
除了增大碳化硅襯底尺寸，行業(yè)也在通過(guò)其他措施降低碳化硅器件成本，比如在制造方面，隨著市場(chǎng)的開(kāi)啟，各大器件供應(yīng)商擴(kuò)產(chǎn)制造，隨著規(guī)模擴(kuò)大和制造技術(shù)不斷成熟，也帶來(lái)制造成本的降低。
未來(lái)碳化硅器件的價(jià)格有望持續(xù)下降，其行業(yè)應(yīng)用將快速發(fā)展。
行家說(shuō)三代半：成本是把雙刃劍，行業(yè)規(guī)模化發(fā)展需要接近硅器件的低成本，但也要防止被低價(jià)所反噬，您如何看待行業(yè)的低價(jià)和同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)？貴公司有哪些好的做法和建議？
陳宇：在當(dāng)前全球碳化硅功率市場(chǎng)高景氣行情下，碳化硅正處在爆發(fā)式增長(zhǎng)的前期，擴(kuò)產(chǎn)放量是行業(yè)關(guān)注重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外產(chǎn)能加速擴(kuò)張，都在積極布局碳化硅市場(chǎng)，爭(zhēng)先恐后加碼擴(kuò)產(chǎn)。面對(duì)這個(gè)爆發(fā)性增長(zhǎng)的市場(chǎng)機(jī)遇，愛(ài)仕特認(rèn)為，廠商首先要將提升產(chǎn)品性能和可靠性作為發(fā)展重點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)市場(chǎng)需求，提升自己的差異化優(yōu)勢(shì)，合理規(guī)劃產(chǎn)能。
愛(ài)仕特認(rèn)為“全面提升效率，保證品質(zhì)，降低成本”是國(guó)產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。
一是技術(shù)升級(jí)助力降本增效。目前愛(ài)仕特基于第4代工藝的全新碳化硅MOSFET芯片已研發(fā)成功，大幅度地提高了溝道遷移率，可以更好地適應(yīng)于耐高壓、耐高溫、的材料需求，簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，減小散熱器空間，并通過(guò)提升開(kāi)關(guān)頻率來(lái)提高單位功率密度。
二是建立了車(chē)規(guī)級(jí)模塊專(zhuān)用工廠和健全的品質(zhì)管理體系。愛(ài)仕特通過(guò)IATF16949和AEC-Q101等質(zhì)量認(rèn)證，健全的體系和卓越的品質(zhì)意識(shí)保證了產(chǎn)品的一致性和可靠性。愛(ài)仕特碳化硅功率器件已批量應(yīng)用于歐洲航空及新能源汽車(chē)等領(lǐng)域，產(chǎn)品性能及可靠性得到了客戶(hù)的一致認(rèn)可。
三是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)采購(gòu)成本下降。襯底是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的核心，也是未來(lái)碳化硅產(chǎn)業(yè)降本、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的主要驅(qū)動(dòng)力。因此，提高襯底良率和產(chǎn)能是碳化硅降本的核心。愛(ài)仕特與上游合作伙伴保持深入密切的溝通，鎖定了碳化硅襯底、晶圓代工和封裝材料資源的保供協(xié)議等，力保時(shí)刻滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。
1200-1700V占比大幅提升，平面/溝槽雙系列并進(jìn)
行家說(shuō)三代半：經(jīng)過(guò)前些年的鋪墊，碳化硅 / GaN技術(shù)目前在許多應(yīng)用場(chǎng)景都很活躍，展望2024年，您認(rèn)為行業(yè)最大的機(jī)會(huì)在哪里？貴公司將如何開(kāi)拓這些市場(chǎng)？
陳宇：2024年，行業(yè)最大的機(jī)會(huì)依然是新能源變革所帶來(lái)的巨大增長(zhǎng)空間。新能源行業(yè)高壓需求正在快速增長(zhǎng)，高壓功率器件將持續(xù)提升，新能源汽車(chē)持續(xù)提升充電功率、縮短充電時(shí)間，電壓平臺(tái)從400V提升到800V、1000V甚至更高的水平，這將是整個(gè)新能源汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，勢(shì)必帶動(dòng)上游高壓功率器件的占比，因高壓高頻耐高溫的特性，碳化硅功率器件在應(yīng)用場(chǎng)景中作用和份額也將日益凸顯。
同時(shí)，新能源行業(yè)的發(fā)電端、儲(chǔ)能端、配套端的市場(chǎng)一樣會(huì)迅猛增長(zhǎng)，據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)分析，到2027年，1200V功率器件市占率將從2021年的11%提升至20%，1700V功率器件市占率將從2021年的2%提升至3%。
愛(ài)仕特已布局64款1200V功率器件和22款1700V功率器件，向著更高的電壓等級(jí)發(fā)展。2024年，愛(ài)仕特將繼續(xù)重點(diǎn)瞄準(zhǔn)新能源汽車(chē)行業(yè)市場(chǎng)，保障產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，積極開(kāi)發(fā)更多的產(chǎn)品型號(hào)，并在光伏儲(chǔ)能、消費(fèi)電子、工業(yè)電源等領(lǐng)域?qū)嵭卸嗑€(xiàn)并進(jìn)策略。
行家說(shuō)三代半：2024年，貴司定下來(lái)了哪些規(guī)劃和目標(biāo)？
陳宇：一是專(zhuān)注于碳化硅功率器件領(lǐng)域的研發(fā)與突破。愛(ài)仕特不斷對(duì)新技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)，推出更多新產(chǎn)品和新技術(shù)，已啟動(dòng)溝槽柵極結(jié)構(gòu)的SiC MOSFET芯片設(shè)計(jì)研發(fā)，產(chǎn)品朝著平面結(jié)構(gòu)和溝槽結(jié)構(gòu)雙系列并進(jìn)，目前第一代溝槽柵極設(shè)計(jì)完成，仿真的功率密度提升30%以上；
二是加強(qiáng)產(chǎn)品品質(zhì)管控，進(jìn)一步穩(wěn)定產(chǎn)品的一致性。產(chǎn)品研發(fā)完成只是一小步，對(duì)于批量產(chǎn)品的品質(zhì)管控才是更大的挑戰(zhàn)，這是一個(gè)系統(tǒng)性的工程。我們將從“嚴(yán)格供應(yīng)商管理”、“精細(xì)生產(chǎn)工藝控制”、“強(qiáng)化質(zhì)量檢測(cè)與測(cè)試”和“完善質(zhì)量管理體系”等方面不斷提升及優(yōu)化質(zhì)量管控，向客戶(hù)持續(xù)提供高質(zhì)量的碳化硅功率器件。
