近日，中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟功率半導體分會在長沙成立，將加快汽車功率芯片的國產(chǎn)化。在成立大會暨汽車功率芯片發(fā)展研討會期間，獲悉，汽車結構性缺芯給國產(chǎn)芯片帶來機會，降本提質是國產(chǎn)功率芯片尤其是碳化硅功率半導體“上車”的關鍵。

汽車結構性缺芯給國產(chǎn)芯片帶來機會 

在會上行業(yè)專家表示，一輛電動車如果前驅與后驅都用功率半導體，功率半導體約占電機控制器的成本50%。

業(yè)內人士表示，功率半導體，包括IGBT、碳化硅(SiC)功率半導體；業(yè)內共識是，20萬元以內的電動車用IGBT，20萬元以上的電動車用碳化硅功率半導體；碳化硅功率半導體損耗小、耐高壓、耐高溫，是功率半導體的未來發(fā)展方向之一。

目前汽車業(yè)仍結構性缺芯，比如，電源類、控制類、通信類、計算類、功率類的芯片均緊缺。像碳化硅芯片項目投資建設期需18-24個月，去年有許多碳化硅項目的投資，要2025年才會釋放產(chǎn)能，預計2025年碳化硅功率半導體的緊缺狀況才會得到緩解。

國產(chǎn)化是解決缺芯風險的辦法之一。目前，國內的碳化硅供應商，還沒有大規(guī)模供應車規(guī)產(chǎn)品。加工硅要1500°C，加工碳化硅要2500°C；硅基襯底制作時間是兩三天，碳化硅襯底制作時間是兩三周。碳化硅器件的工藝要求高，所以成本約是硅基器件的數(shù)倍。現(xiàn)在，碳化硅功率半導體的生產(chǎn)工藝還不夠成熟，良率不是很高，成本較高，未來成本一定要降下來。

降低成本是國產(chǎn)碳化硅器件上車關鍵 

傳統(tǒng)汽車時代，新車開發(fā)要45個月；數(shù)字化時代，新車開發(fā)要18-24個月，因此芯片、模塊、電驅、整車開發(fā)需要同步進行，需要整車廠與半導體廠深度協(xié)同。“SiC處于汽車應用的起步階段，需不斷提升SiC功率器件的生產(chǎn)制造良品率，滿足車規(guī)級量產(chǎn)質量要求；SiC應用于車輛屬于系統(tǒng)工程，需要整車、零部件、原材料生產(chǎn)企業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈共同合作。”中國整車同行應該多給國產(chǎn)半導體試錯中改進的機會。

據(jù)行業(yè)跟蹤數(shù)據(jù)，國外半導體企業(yè)在碳化硅芯片方面占據(jù)優(yōu)勢，國產(chǎn)SiC芯片在整車上應用的規(guī)模較小且產(chǎn)業(yè)鏈仍不成熟；國內半導體企業(yè)，在SiC模塊封裝方面開始形成規(guī)模，量產(chǎn)推廣速度加快。SiC模塊的成本有望在2025年降到同規(guī)格IGBT的1.5~2倍，采用SiC技術的汽車電機控制器的占比將逐步增加。

如何降低成本、穩(wěn)定質量，是國產(chǎn)碳化硅功率半導體在車上大規(guī)模應用的關鍵。

碳化硅襯底目前占碳化硅芯片成本的約60%，因此降低襯底成本是重點。而現(xiàn)在碳化硅襯底的生產(chǎn)工藝還有三個瓶頸：一是晶體質量，二是長晶效率，三是切磨拋的損耗，這是行業(yè)內各家企業(yè)都在努力攻克的難關。隨著產(chǎn)業(yè)化推進和產(chǎn)學研合作，未來有很大降本空間。

主要方法：

一是通過技術創(chuàng)新，提高效率和良率；

二是規(guī)模化生產(chǎn)；

三是設備、材料國產(chǎn)化。如，碳化硅晶錠在長晶爐里15-20天長3.5厘米，如果長5厘米，效率將更高。

目前，長晶爐等設備已實現(xiàn)國產(chǎn)化。“未來三到五年窗口期，會給國內裝備提供平等機會。”

行業(yè)呼喚標準完善以及避免盲目投資

現(xiàn)在問題是未來兩三年產(chǎn)能嚴重不足，國際大芯片企業(yè)都在投資，更多投資在國外。中國是全球最大的新能源汽車市場，博世也在尋找合作伙伴，在中國市場布局，形成一定的戰(zhàn)略合作關系。

對于碳化硅的缺口，2025年全世界2000萬輛新能源汽車，如果B級以上車型15%-30%使用碳化硅功率半導體，那么碳化硅的缺口預計將達到150萬-300萬片6英寸晶圓。大家沖著這個缺口，拼命擴產(chǎn)。

但是，國產(chǎn)碳化硅功率半導體真正有效產(chǎn)出、達到車規(guī)級質量標準的不多，中低端的碳化硅功率半導體存在產(chǎn)能過剩的風險。

在避免盲目擴張的呼聲之外，盡快完善汽車功率半導體的標準，也是業(yè)界熱切期盼的。現(xiàn)在每家車廠需要的功率器件“百花齊放”，讓供應商的研發(fā)力量不能集中，能否讓汽車功率芯片、封裝的標準趨同，有利于集中精力辦大事。

國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟功率半導體分會的理事長董揚表示，成立功率半導體分會就是為了建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)，打通標準制訂、檢測認證等各個環(huán)節(jié)。

相信中國汽車功率半導體行業(yè)將會迎來大發(fā)展的機會。