罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

发布时间：2024-07-26 10:14
作者：AMEYA360
来源：网络
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　　根据日本本土的市场数据，在碳化硅半导体市场，罗姆日本市场占有率第一，全球第五。同时在碳化硅晶圆制造技术方面也处于世界领先地位。2024年，罗姆在宫崎县国富町建立全新的碳化硅工厂，在碳化硅领域的战略目标也逐渐清晰。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　罗姆从出光兴业的子公司手里，收购了其国富工厂，投资3000亿日元展开了150mm-200mm碳化硅晶圆的生产制造。而罗姆为了实现碳化硅半导体的增产计划，从2021年到2027年的7年间，将会投资5100亿日元。

　　预计截至2025年，仅在碳化硅半导体的企业销售额，计划增长18%，达到年销售额1300亿日元，剑指世界市场占有率30%。到2027年销售额更计划达到2700亿日元。

　　罗姆的底气，来自自身的产品力信心，也来自于日益增长的汽车应用市场及积极拓展该市场带来的订单。

　　近年来，新能源汽车持续快速增长，我国2023年产销量分别是958.7万辆和949.5万辆，同比分别增长35.8%和37.9%，已连续九年位居世界第一;新能源市场占有率达到了31.6%，同比增加5.9pct。据预测，中国新能源汽车预计今年有望达到1100万辆，全球在未来5年继续保持15%~30%的增速。

　　在全球汽车电动化的浪潮下，行业最关心的课题是续航里程。影响续航里程的因素有很多，包括电池容量、车身重量、电力系统的电能转化效率等。功率半导体是电能转换的核心，SiC作为第三代半导体的代表，其禁带宽度约为Si基材料的3倍，可在200℃以上的温度条件下工作;临界击穿场强约为Si基材料的10倍，耐高压能力强，可在高达3000V电压下工作;热导率约是Si基材料的3倍，散热效果更佳，可简化冷却系统;电子饱和漂移速率约是Si基材料的3倍，工作频率高，驱动功率小，损耗低。

　　在新能源汽车中，功率模块已从Si基IGBT为主的时代，开始逐步进入以SiC 功率器件为核心的发展阶段。SiC功率器件主要应用在电机驱动逆变器、电源转换系统(车载DC/DC)、车载充电系统 (OBC)、车载空调系统 (PTC加热器和空压缩机)等方面。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　罗姆(ROHM)自2000年开始一直在推动SiC元器件的基础研究并不断完善工艺，其IDM(垂直统合型生产体系)和品质保证体系，从晶圆到芯片、封装、模组，可满足半导体厂商、模块厂商以及OEM厂商的各种各样的需求。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　罗姆2010年全球量产SiC SBD和MOSFET;2021年发布了第4代的沟槽SiC MOSFET，备有不同RDS(on)的750V和1200V器件。2023年量产8英寸碳化硅衬底，2024年推出全SiC牵引功率模块产品。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　罗姆第4代的SiC MOSFET技术优势：

　　1.在改善短路耐受时间的前提下实现业内超低导通电阻

　　通过进一步改进自有的双沟槽结构，成功地在改善短路耐受时间的前提下，使导通电阻比第3代产品降低约40%。作为SiC MOSFET，实现了业界超低的导通电阻。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　2.通过大幅降低寄生电容，实现更低开关损耗

　　通过大幅降低栅漏电容(Cgd)，成功地使开关损耗比第3代产品降低约50%。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　3.支持15V栅源驱动电压，应用产品设计更容易

　　在MOSFET中，需要在器件ON时向晶体管的栅极施加一定量的电压。除了到第3代SiC MOSFET为止所支持的18V栅源驱动电压(Vgs)外，第4代SiC MOSFET还支持处理的15V栅源驱动电压，更容易可与IGBT一起用来设计驱动电路(栅极驱动电路)。


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芯动半导体与罗姆签署战略合作协议 ～通过开发车载功率模块，助力xEV技术创新～
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芯动半导体与罗姆签署战略合作协议 ～通过开发车载功率模块，助力xEV技术创新～

　　长城汽车旗下的无锡芯动半导体科技有限公司(Wuxi XinDong Semiconductor Technology Co., Ltd. ，以下简称“芯动半导体”)与全球知名半导体厂商罗姆(ROHM Co., Ltd. ，以下简称“罗姆”)签署了以SiC为核心的车载功率模块战略合作伙伴协议。　　随着新能源汽车(xEV)市场的不断扩大，市场对于延长续航里程和提高充电速度的需求也日益高涨。SiC作为解决这些问题的关键器件被寄予厚望，并在核心驱动部件——牵引逆变器中逐渐得到广泛应用。　　通过此次的合作，芯动半导体将致力于搭载罗姆SiC芯片的车载功率模块的创新和性能提升，长城汽车集团将开发高效率的牵引逆变器，以延长xEV的续航里程。未来，双方将会进一步加快以SiC为核心的创新型车载电源解决方案的开发速度，为汽车技术创新贡献力量。　　芯动半导体 董事长 郑春来表示:　　“随着xEV市场的扩大，对SiC芯片的需求也在持续增长。芯动半导体正在通过与优质供应商建立长期合作关系来加强SiC功率模块开发体系。与罗姆之间的战略合作伙伴关系将会进一步巩固长城汽车的垂直整合体系，并加快更高性能xEV的开发速度。”同时，长城汽车投资了河北同光半导体股份有限公司，将进一步发挥产业链上下游协同的作用。”　　罗姆 董事兼常务执行官 伊野 和英表示:　　“非常荣幸能够与芯动半导体建立战略合作伙伴关系。芯动半导体负责长城汽车xEV逆变器中使用的功率模块的开发和生产。罗姆经过多年的努力，建立了业界先进的SiC功率元器件开发和制造体系。通过双方的合作，我们将会提供更高性能和更高品质的先进车载电源解决方案，为xEV的技术创新做出贡献。”　　关于芯动半导体　　芯动半导体成立于2022年11月，位于江苏省无锡市，是长城汽车旗下公司。芯动半导体专注于自主研发，旨在开发SiC功率半导体模块和应用解决方案。　　关于长城汽车　　长城汽车股份有限公司(Great Wall Motor Company Limited，GWM)成立于1984年，是一家总部位于中国的国际多品牌汽车制造商。2020年，长城汽车在汽车管理中心(CAM)的企业创新指数评比中，被评为15家最具创新力的OEM企业之一。长城汽车拥有约100家子公司，员工超过70,000人，在60多个国家和地区布设了500个网点，在国外汽车市场的销售量超过700,000辆。目前，长城汽车的网点已经遍布全球各大洲。
2024-10-11 09:34 阅读量：313
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