节能减碳风潮下,这种材料将成新一代电动车发展关键

2018-02-24  |  By Clover  |  In 新闻

观察2018年车用电子发展重点,大致上不脱离智能化、联网化、电动化,随着地球暖化问题日益受到关切,各国政府在节能减碳政策上,左右了电动车未来发展方向,如何近一步提升能源效率成为各大电动车发展重点,在节能减碳及便利性的考量下,第三代半导体材料将成为厂商发展新一代电动车关键。

为提升汽车续航力聚焦第三代半导体材料发展,晶圆代工厂商投入相关业务成市场利好的风向球

第三代半导体材料SiC及GaN具备耐高温、高频、高电压等优势,可大幅减少芯片面积,并大大减轻周边电路负担,以达到车体轻量化目的,加上低导通电阻及低切换损失的优势,使得功率元件进行电压转换时的能耗大幅降低,因此SiC及GaN功率元件能否顺利取代「Si基功率元件」(Si基功率元件表示以硅晶圆制造的功率元件)成为电动车节能优化的重点。

近几年嗅到车用商机的厂商陆续积极卡位,尤其晶圆代工厂商陆续释出提供客户SiC及GaN的代工业务消息,SiC部分X-Fab公布SiC晶圆代工业务于2017年第四季贡献营收,GaN部分有台积电及世界先进提供GaN-on-Si的代工服务协助客户量产。

另外,台厂还有汉磊及环宇等厂商提供SiC及GaN的代工业务,逐步发展出垂直分工模式的SiC及GaN功率元件供应链,而晶圆代工厂商投入可说是SiC及GaN的产值规模成长之利好指标。

SiC及GaN产值成长分别受限于汽车认证程序及良率问题

SiC及GaN功率元件在车用领域的采用情形是SiC规模成长的重要关键,然而SiC发展受限于渐进式的取代过程、严格费时的认证程序及昂贵的制造成本,目前多应用于高阶电动车且处于测试阶段,因此产值规模仍小。

根据拓墣统计,2018年SiC晶圆产值仅约1.8亿美元,SiC功率元件产值将达3.3亿美元,SiC于车用部分不到1%。

▼全球SiC功率元件产值发展

source:拓墣产业研究院

GaN功率元件目前主流以GaN-on-SiC及GaN-on-Si两种晶圆进行制造,其中GaN-on-SiC在散热性能上最具优势,其应用在5G基地台的能见度较高,价格因素使得应用受限,导致目前GaN-on-SiC产值太小而难以估计。

GaN-on-Si则最具成本优势,而成为GaN功率元件的市场主流,在电源管理芯片及(车用、智能型手机)充电系统领域的应用最具成长性,然GaN-on-Si良率仍有优化的空间,使得GaN-on-Si产值成长受限,估计2018年约300万美元。

文章来源:拓墣产业研究院 作者:黄志宇

 



 

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