【保时捷taycan高压】新能源汽车800V高压超冲风口快到了！三南光电碳化硅生产线快速推进

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今年，标准800V高压充电的新能源汽车成为市场主流，鹏G9具备800V超充电，充电5分钟就能跑200公里，技术上又取得了进步，大大提高了应急能力。极号Alpha S的新HI版拥有国内首个800V高压量产车平台，充电功率最高可达187千瓦，10分钟内可补充近200公里的续航里程，功率可从30%到80%在15分钟内充电。

照片是鹏汽车微信

豪华汽车品牌保时捷推出了第一款采用保时捷800V电气架构的纯电动车型保时捷Taycan。这是第一款采用保时捷800v电气体系结构的系统电压达到800V的量产型号，Taycan使用更高功率的直流充电，充电功率最高可达270千瓦，仅5分钟就能满足100公里续航里程所需的功率(基于WLTP)。在理想的充电条件下，Taycan从5%充电到80%只需要22.5分钟。新能源汽车的里程焦虑一直是消费者购买的痛点之一，800V高压充电到底为什么会火？其上游的碳化硅如何帮助新能源汽车800V的快速发展。在最近的南京半导体大会上，三安集团北京公司副总经理陈振波带来了最近的解读和市长/市场趋势分析。

新能源汽车800V时代超强风口达到碳化硅零部件市长/市场需求。

& ampquot双碳& ampquot成为每个国家的主要发展战略，新能源汽车的节能减排为& amp# 039；双碳& amp# 039；成为实施的主要手之一，因此& amp# 039；双碳& amp# 039；战略的实施有力地推动了新能源汽车的加速发展。公开数据显示，2021年全球新能源汽车市场为670万辆，同比增长102%。据中国乘用车协会(CPCA)统计，2021年中国新能源汽车销量为330万辆，同比增长1.6倍，中国连续7年位居第一。

目前，800V高压平台已成为主要整车厂的重点布局方向，国内新能源汽车制造商比亚迪在这方面非常积极，将某EV平台下的各种车型电压都提升到了600V以上，还使用了碳化硅模块。电力半导体是电子设备电气转换和电路控制的核心，许多基于电力半导体的电气技术在双碳过程中发挥着不可替代的重要作用。SiC以其耐压、高温、更高频率的优势，在新能源汽车、光伏、工业控制、轨道交通等高压应用场景下，有望加快对基于Si的电力设备的替代。

与800V平台上常用的硅基IGBT相比，800V平台上常用的基于碳化硅的MOSFET可将整体系统效率提高8%，尺寸和重量也大大减少。相同规格的后者大小只有前者的十分之一。另外，碳化硅的硬度很大，Moss硬度为9.5级，仅次于世界上最坚硬的钻石(10级)，还有一个重要优点：导热性能好，非常适合在高压环境中使用。

天东坡三安集团北京公司副总裁& ampquot根据国际调查机构的数据，预计2025年全球新能源汽车销量将达到2240万辆。B级以上车型假设将优先采用高压平台和碳化硅零部件，高压平台车型预计将达到437万辆，各车碳化硅零部件使用量将达到150辆(电力驱动、OBC、DC-DC)& AMP；quot分析说。据乐观估计，如果874万辆汽车采用高压平台，6英寸碳化硅韦德将达到437万片。& ampquot

图1:利用800V高压平台模型总量预测电子发烧友拍摄

振动波认为碳化硅性能极好，前景光明。但是，目前在全部电力零部件中比重很小，在新能源汽车中的引进也刚刚开始。目前碳化硅主要有三个瓶颈。一是衬底的能力，二是成本高、可靠性高的问题，三、碳化硅MOSFET产品的大量供应能力有问题。具体来说，碳化硅材料硬度高，切膜时完成率低，表面处理困难，碳化硅基材材料成本高，生产能力有限。(莎士比亚，硅，硅，硅，硅，硅，硅，硅，硅，硅，硅)。

目前，新能源汽车产业正在推动SiC产业链的快速发展，碳化硅产业链主要由海外企业主导，全球前五大SiC制造商分布在欧洲、美国和日本，均采用IDM模式。汽车规格级电力半导体企业可以采用IDM模型，将设计和制造工艺、包装工艺和系统级应用更紧密地结合在一起，形成技术闭环，提高产品性能和可靠性。另外，碳化硅的应用不仅局限于新能源汽车领域，光伏、储能、电力、轨道交通等新能源汽车消耗和吸引碳化硅的效果约为60%。2025年，全球碳化硅衬底总数为282万个，中国为89万个，中国以外地区为193万个。随着应用的增加，今后三年碳化硅处于供不应求状态。

国际SiC龙头工厂都采用了这种全产业链的垂直整合模式，下面部分企业没有部署全产业链的垂直整合模式，但与上游的材料企业纷纷合作。

业签署长期供货协议或者是联合声明锁定上游的产能，构建虚拟的IDM模式。原因之一，IDM模式更适合新能源汽车的一些需求，三安也是遵循这一行业特征，一开始就围绕全产业链进行布局。

三安光电碳化硅产线布局

具体到器件层面，SiC成熟度比较低，而且要做到高质量低缺陷的调控技术还需要继续提升，最主要的是MOSFET批量制造能力现在国内还不具备。而且模块这方面因为有苛刻的使用环境，还有碳化硅本身的特性，也需要新的封装材料和新的设计。碳化硅MOSFET器件还需要接受更多时间和实践的检验才能更好地满足新能源汽车的发展需求。

围绕着这些问题，三安是如何布局？有哪些核心竞争力？

首先，三安碳化硅业务是放在湖南三安半导体这个主体来完成，湖南三安半导体坐落于长沙高新区，总投资160亿，占地1000亩。2021年6月份一期已经建设完成，6寸晶圆量产，二期预计在2024年完成。主要产品涉及N型功率碳化硅衬底、碳化硅功率外延、碳化硅肖特基二极管/MOSFET芯片、硅基氮化镓外延片、芯片和器件封装。

图2：湖南三安半导体基本情况 电子发烧友拍摄

陈东坡强调，三安具备全产业链垂直整合能力，公司在衬底领域布局生产6寸的导电衬底和4寸半绝缘衬底。在外延芯片制造环节，有碳化硅的MOS和碳化硅的SBD。

图3：湖南三安发展规划 电子发烧友拍摄

作为碳化硅产线主体湖南三安，这家公司具备四点核心竞争力：一，专业平台。长沙工厂只专注于碳化硅、氮化镓电力电子产品的研发与大规模制造。二，垂直整合。完成了从材料制备、加工、外延、封装等等，真正做到一站式服务。三，规模制造。每个环节规划的产能都很大，我们是希望通过规模制造来降低各个环节的成本，从而加速碳化硅和氮化镓功率器件的产业化落地。四、灵活合作。湖南三安目前在碳化硅领域的客户超过200家，既可以做IDM，也可以提供代工，为客户提供多元化的定制化服务。