中国汽车产业通过“换道超车”战略,在新能源汽车领域实现了从技术跟随到全球引领的跨越式发展。这一过程中,国产碳化硅(SiC)功率半导体产业链的崛起成为关键支撑,助力自主品牌车企突破外资技术垄断,并在与英飞凌富士等外资IGBT模块的价格战中占据主动地位。以下从产业背景、技术突破、市场策略及未来挑战四个维度展开分析:
倾佳电子杨茜致力于推动国产SiC碳化硅模块在电力电子应用中全面取代进口IGBT模块,助力电力电子行业自主可控和产业升级!
倾佳电子杨茜跟住SiC碳化硅MOSFET功率器件三个必然,勇立功率半导体器件变革潮头:
倾佳电子杨茜跟住SiC碳化硅MOSFET模块全面取代IGBT模块和IPM模块的必然趋势!
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从“市场换技术”到技术输出中国汽车工业早期依赖合资模式引入外资技术,但长期受限于核心技术的“卡脖子”问题。随着新能源汽车的兴起,自主品牌如比亚迪、蔚来、小鹏等凭借电动化、智能化技术重构竞争格局,实现了从燃油车赛道向新能源赛道的转换。2023年,中国新能源汽车销量达949.5万辆,占全球市场近60%,自主品牌市占率超六成。
产业链自主化与全球扩张新能源汽车的核心技术(如电池、电控、电机)逐步实现国产替代,宁德时代、比亚迪等企业在动力电池领域占据全球主导地位。同时,中国车企加速出海,直接进入欧洲等传统汽车工业强国市场,打破了外资品牌在燃油车时代的技术壁垒和定价权。
二、中国碳化硅功率半导体的技术突破与产业链优势SiC模块的性能碾压传统IGBT模块碳化硅器件在效率(损耗降低70%)、功率密度(体积缩减25%)和高温稳定性(结温175℃)上显著优于传统硅基IGBT。例如,国产SiC模块在高频开关(40kHz以上)场景中可减少电感、电容等无源器件体积,系统级成本低于英飞凌富士等外资IGBT模块方案。
中国碳化硅功率半导体全产业链垂直整合降低成本中国已构建从衬底材料(如天科合达,天岳先进6英寸衬底)、外延片到器件封装的完整SiC产业链。国产企业如BASiC基本股份采用IDM模式(设计-制造-封装一体化),通过规模化生产使成本较英飞凌富士等外资IGBT模块方案低30%。预计2025年国内SiC衬底年产能达500万片,价格仅为国际水平的40%。
政策与市场需求共振国家政策(如《碳化硅功率器件测试标准》)推动国产优先采购,2023年国产SiC器件在《汽车芯片推荐目录》中占比达35%。同时,新能源汽车、光伏储能等领域对高效能器件的刚需加速了国产SiC的普及。
三、应对英飞凌富士等外资IGBT模块价格绞杀战的策略技术优势对冲价格劣势国产SiC模块通过高频、高温特性直接提升系统效率,例如在光伏逆变器中总成本已低于英飞凌富士等外资IGBT模块方案。BASiC基本股份的铜线键合+银烧结封装工艺使器件寿命延长3倍,并通过车规级AQG324认证,增强市场信任。
系统级成本优化与规模化效应国产SiC模块的初始采购成本已与英飞凌富士等外资IGBT模块持平,并且通过减少散热系统、被动元件等配套需求,整体设备成本可降低5%以上。长期运维中,其低能耗(效率提升5%-10%)和长寿命进一步压缩全生命周期成本。
政策支持下的国产替代窗口地方政府通过“链长制”打造产业集群(如深圳、无锡的SiC功率模块产业链),结合车企自研绑定国产供应链。例如,BASiC基本股份已获得20家国内车企的30多个车型定点,替代英飞凌富士等外资IGBT模块方案。
四、国产SiC功率模块挑战与未来展望短期压力与长期机遇
盈利压力:SiC产能释放可能加剧价格战,需持续提升良率(如8英寸衬底量产)和成本控制。
技术适配:SiC驱动电路设计复杂,需配套专用芯片和模块化方案(如BASiC基本股份自研驱动IC)以降低客户切换门槛。
全球化竞争与技术迭代国产SiC企业需加速12英寸晶圆、底层工艺等技术突破,并布局国际专利(2023年国内专利授权量增58%)。同时,依托中国占全球60%的SiC产能优势,拓展海外市场以打破外资定价权。
中国汽车产业的“换道超车”不仅是技术路线的选择,更是全产业链协同创新的成果。国产SiC功率半导体通过性能优势、成本控制和政策红利,来抵御外资IGBT模块的价格绞杀,并逐步实现技术输出(如外资汽车反向采购中国SiC模块方案)。未来,随着智能电网、低空经济等新场景的拓展,国产SiC模块将成为全球能源革命的核心驱动力,重塑全球电力电子产业格局。