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    碳化硅上车已是大势所趋,国产产业链有望快速崛起!

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    锐叔论市2023-11-30

    昨天整体市场较为低迷,而昨天早评中提示过的高压快充则成为市场中少有的亮点。此外,另一个较为活跃的品种——第三代半导体其实也与高压快充有关。

    而高压快充和第三代半导体的活跃,又与前一天下午华为举行的智界S7(图片|配置|询价)及华为全场景发布会有关。根据发布会的相关介绍,作为华为智选车阵营的新成员,智界S7无论是在电动化方面、还是在智能化方面,都有一些新突破。电动化方面:动力采用单电机后驱和双电机四驱2种模式,搭载全新DriveONE 800V碳化硅黄金动力平台,为行业内量产最高转速的电机,每分转速可达22000转,四驱版智界S7零百加速快至3.3秒;续航采用华为“巨鲸”800V高压平台,配备业界最薄800V高压电池包,充电5分钟增加215km续航。智能化方面:搭载ADS 2.0高阶智驾系统和HarmonyOS 4.0座舱。硬件分2种方案:Pro版采用纯视觉方案,Max版采用华为最新192线激光雷达。

    这里面有两个关键词:一是碳化硅,二是激光雷达,分别对应当下智能车的创新聚焦点——续航和智驾。这意味着使用碳化硅器件和激光雷达,或是未来智能车分别在提高续航和智驾能力方面的重要解决方案。对于后者,锐叔曾在上周五的早评中重点解析过,今天来聊一下前者。

    碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料具备诸多显著优势:(1)耐高压:相比于Si材料具有10多倍的击穿场强,因此可以通过更低的电阻率和更薄的漂移层实现更高的击穿电压,相同的耐压值下,SiC功率模块导通电阻/尺寸仅为硅(Si)的1/10,功率损耗大幅减少。(2)耐高频:SiC材料不存在电流拖尾现象,能够提高元件的开关速度,是硅(Si)开关速度的3-10倍,从而适用于更高频率和更快的开关速度。(3)耐高温:SiC材料具有禁带宽度大(约Si的3倍)、热导率高(约Si的3.3倍),熔点高(2830℃,约Si-1410℃的两倍)的特点,因此SiC器件在减少电流泄露的同时大幅提高工作温度。

    而基于以上优势,碳化硅器件未来有望在新能源汽车、能源、工业、通讯等领域渗透率不断提升,市场规模有望持续扩大,其中新能源车和光伏为重要领域。(1)新能源汽车:SiC器件主要应用在PCU(动力控制单元,如车载DC/DC)和OBC(充电单元),相比于Si器件,SiC器件可减轻PCU设备的重量和体积,降低开关损耗,提高器件的工作温度和系统效率;OBC充电时,SiC器件可以提高单元功率等级,简化电路结构,提高功率密度,提高充电速度。(2)光伏发电领域:SiC材料具有更低的导通电阻、栅极电荷和反向恢复电荷特性,使用SiC-Mosfet或SiC-Mosfet与SiC-SBD结合的光伏逆变器,可将转换效率从96%提升至99%+,能量损耗降低50%+,设备循环寿命提升50倍。

    从行业趋势看,SiC上车是大势所趋。特斯拉曾在2023年3月初的投资者大会上表示,将减少75%的SiC用量,一度引发SiC未来发展前景不明的猜测,但近期全球汽车市场却用实际行动表达了对SiC的支持,如全球第四大汽车集团Stellantis宣布,已与多家供应商签订包括SiC在内的半导体合作协议,总价值超80亿元。而国内方面,除了此次华为智界S7采用SiC器件外,在近日第21届广州国际车展上,就至少包含了15款以SiC为特色的新车型,里面不仅出现了今年下半年将上市的热门SiC车型,如仰望U8、智己LS6、华为问界M9等,还有一些尚未上市的SiC车型,例如奥迪Q6e-tron和仰望U9等也悉数登场。此外,今年还有小鹏G6、极氪X等多款20-25万元价格段的标配碳化硅车型上市。

    据相关券商研报,碳化硅市场未来将由新能源汽车主导拉动,预计2028年全球市场规模有望达到66亿美元,22-28年CAGR高达32%。既然碳化硅上车是大势所趋,这一产业趋势背后相应蕴藏的市场机会自然也就值得关注。




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