在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的浪潮中，車載碳化硅技術(shù)正逐漸嶄露頭角，成為行業(yè)關(guān)注的焦點。作為第三代半導(dǎo)體材料的代表，碳化硅憑借其卓越的性能，為新能源汽車的發(fā)展注入了新的活力。近年來，隨著國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面的不斷突破，車載碳化硅技術(shù)的國產(chǎn)替代進程正在加速推進。

碳化硅技術(shù)優(yōu)勢凸顯

與傳統(tǒng)的硅基材料相比，碳化硅具有寬禁帶、高擊穿電場、高飽和電子漂移速度和高熱導(dǎo)率等顯著優(yōu)勢。這些特性使得碳化硅器件在高溫、高壓、高頻等極端條件下仍能保持出色的性能表現(xiàn)。在新能源汽車的應(yīng)用中，碳化硅功率模塊能夠有效降低電力電子系統(tǒng)的能量損耗，提升系統(tǒng)效率。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，采用碳化硅逆變器的電動汽車，其續(xù)航里程可提升 5%-10%，充電時間可縮短 30%-50%，同時還能減少散熱系統(tǒng)的體積和重量，為整車的輕量化設(shè)計提供了有力支持。

應(yīng)用場景廣泛

車載碳化硅技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用場景，其中電機驅(qū)動系統(tǒng)和充電系統(tǒng)是最為重要的兩大應(yīng)用方向。在電機驅(qū)動系統(tǒng)中，碳化硅功率模塊能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率密度和效率，提升電機的響應(yīng)速度和扭矩輸出，為車輛帶來更強勁的動力和更流暢的駕駛體驗。在充電系統(tǒng)中，碳化硅器件的應(yīng)用可以顯著提高充電速度，降低充電損耗，解決用戶在使用過程中的 “里程焦慮” 問題。隨著 800V 高壓平臺的逐漸普及，碳化硅器件在車載充電機(OBC)和直流 - 直流轉(zhuǎn)換器(DC-DC)中的應(yīng)用也將越來越廣泛。

國產(chǎn)企業(yè)突破不斷

在國產(chǎn)替代的進程中，國內(nèi)眾多企業(yè)積極投身于車載碳化硅技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，取得了一系列令人矚目的成果。比亞迪作為國內(nèi)新能源汽車領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，早在多年前就開始布局碳化硅技術(shù)，并于 2020 年推出了國內(nèi)首款自主研發(fā)的碳化硅功率模塊，成功應(yīng)用于旗下的新能源車型中。目前，比亞迪已經(jīng)實現(xiàn)了碳化硅芯片的自主生產(chǎn)，其新建的碳化硅工廠預(yù)計將成為全球最大的碳化硅生產(chǎn)基地之一，產(chǎn)能規(guī)模將達到行業(yè)領(lǐng)先水平。

除了比亞迪，國內(nèi)還有許多企業(yè)在車載碳化硅領(lǐng)域取得了重要突破。中車時代電氣成功研發(fā)出國內(nèi)首款基于自主碳化硅大功率電驅(qū)產(chǎn)品，系統(tǒng)效率最高可達 94%，可廣泛適配于高端轎車、SUV 等車型。揚杰科技通過全產(chǎn)業(yè)鏈自研，在芯片設(shè)計、封裝工藝和產(chǎn)線革新等方面取得了顯著成效，其車規(guī)級 SiC 模塊已通過認證，并在頭部車企車型上完成了長距離路測，憑借成本優(yōu)勢和生態(tài)綁定策略，在市場競爭中占據(jù)了一席之地。此外，天岳先進、天科合達等企業(yè)在碳化硅襯底材料領(lǐng)域也取得了重要進展，有效提升了國產(chǎn)襯底的市場份額，為國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

政策支持注入動力

為了推動車載碳化硅技術(shù)的發(fā)展和國產(chǎn)替代進程，國家和地方政府出臺了一系列政策措施，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有力的政策支持。在國家層面，碳化硅被列入《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》，屬于新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的戰(zhàn)略性前沿材料。國家還通過 “863 計劃”“國家重點研發(fā)計劃” 等項目，對碳化硅技術(shù)研發(fā)給予了資金支持。在地方層面，許多省市紛紛出臺相關(guān)政策，鼓勵企業(yè)加大在碳化硅領(lǐng)域的研發(fā)投入，建設(shè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，培育產(chǎn)業(yè)集群。例如，湖南將 6 英寸碳化硅材料納入其研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，并計劃在 “十四五” 期間打造國內(nèi)最大的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)基地;深圳推出 “碳化硅研發(fā)專項”，最高資助可達 5000 萬元。這些政策措施的出臺，極大地激發(fā)了企業(yè)的創(chuàng)新活力，加速了車載碳化硅技術(shù)的國產(chǎn)替代進程。

挑戰(zhàn)與機遇并存

盡管車載碳化硅技術(shù)的國產(chǎn)替代取得了一定的成績，但在發(fā)展過程中仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面，碳化硅產(chǎn)業(yè)的技術(shù)門檻較高，從襯底材料、外延生長、芯片制造到模塊封裝，每個環(huán)節(jié)都需要先進的技術(shù)和設(shè)備支持，國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)水平和工藝成熟度方面與國際先進水平仍存在一定差距。另一方面，碳化硅器件的成本相對較高，這在一定程度上限制了其大規(guī)模應(yīng)用。此外，國際市場競爭激烈，國外企業(yè)在技術(shù)、品牌和市場份額等方面具有較強的優(yōu)勢，國內(nèi)企業(yè)需要不斷提升自身的核心競爭力，才能在國際競爭中脫穎而出。

然而，挑戰(zhàn)與機遇總是并存的。隨著全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，車載碳化硅技術(shù)市場需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長態(tài)勢，為國內(nèi)企業(yè)提供了廣闊的市場空間。同時，國內(nèi)龐大的市場規(guī)模、完善的產(chǎn)業(yè)配套體系以及豐富的人力資源，也為國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了得天獨厚的條件。此外，隨著國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上的不斷投入和創(chuàng)新，技術(shù)差距正在逐步縮小，部分企業(yè)已經(jīng)在某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了彎道超車。

前景光明

展望未來，車載碳化硅技術(shù)的國產(chǎn)替代前景十分廣闊。隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平的不斷提升和產(chǎn)業(yè)化進程的加速推進，國產(chǎn)碳化硅器件的性能和質(zhì)量將逐漸與國際先進水平接軌，成本也將進一步降低，從而在市場競爭中占據(jù)更加有利的地位。預(yù)計在未來幾年內(nèi)，國產(chǎn)碳化硅器件在新能源汽車領(lǐng)域的滲透率將不斷提高，逐步實現(xiàn)對進口產(chǎn)品的替代。同時，隨著碳化硅技術(shù)在其他領(lǐng)域如光伏、儲能、工業(yè)控制等的應(yīng)用不斷拓展，國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。

車載碳化硅技術(shù)的國產(chǎn)替代是我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)自主可控、高質(zhì)量發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。在國內(nèi)企業(yè)的積極努力、政策的大力支持以及市場需求的強勁拉動下，國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇。盡管面臨著諸多挑戰(zhàn)，但只要國內(nèi)企業(yè)堅定信心，持續(xù)加大研發(fā)投入，不斷提升技術(shù)創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化水平，就一定能夠在車載碳化硅技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，為我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻更多的 “中國力量”。