目前，碳化硅市場正處于快速增長中，根據各大咨詢機構統計，碳化硅在電源的功率因數校正（PFC）、太陽能逆變器、光伏逆變器、不間斷電源、5G、通信電源、高頻開關電源等領域都擁有非常廣闊的市場。與傳統硅材料相比，新一代的寬禁帶半導體材料碳化硅可提供高場強、高能隙，以及高電子移動速度和熱導率，讓下一代半導體器件的性能得到革命性提升。

8月27日下午，安森美半導體召開媒體交流會。會上，安森美半導體電源方案部產品市場經理王利民先生向電子產品世界等媒體，介紹了安森美半導體碳化硅的策略和方案。

據介紹，安森美半導體的碳化硅策略主要側重于汽車、可再生能源、5G三個領域。

? 汽車領域，包含兩大方面。一是主驅，即主驅逆變器(Traction Inverter)，以及車載充電器(OBC)和DC-DC；二是電動汽車充電樁。根據目前的政策，到2020年電動汽車充電樁的部署將達到非常大的數量。此外，新基建、新的內循環等一系列策略都在快速地帶動電動汽車充電樁的發展。

? 可再生能源并非新市場，且該市場在短期內一直會是整個市場的主方向及趨勢。綠色、可再生能源一直處于快速增長中，可達300多GW的安裝能量。高壓高頻率器件在太陽能逆變器里有非常大的市場空間。

? 5G以及正預研的6G，在這類領先的通信電源場合中，電源對于高效率的需求非常巨大的。

電動汽車/混動汽車

提及安森美半導體碳化硅戰略市場，首先就是電動汽車和混動汽車。電動汽車會是未來碳化硅的主要驅動力之一，占整個碳化硅總體市場容量的約60%，碳化硅每年可以增加多達750美元的電池續航能力，碳化硅器件應用于主驅，OBC、DC-DC，可大幅度提高效率，因此能給電動汽車增加續航能力，有一些電動汽車從不可以銷售變成可以銷售，售價也大幅度地增長，因為續航里程和售價是成正比的。鑒于以上優點，目前幾乎所有做主驅逆變器的廠家都以研究碳化硅做主驅為方向。

在OBC和DC-DC領域，絕大部分廠家是使用碳化硅器件作為高效、高壓和高頻率的功率器件。例如，美國加利福尼亞州已簽署行政命令，到2030年要實現500萬輛電動車上路的目標；歐洲也有電動汽車全部替換燃油車的時間表；而在中國各大一線城市，電動汽車可以零費用上牌。這一系列政策都推動了電動汽車的大幅增長，電動汽車對于高壓、高頻率和高效率器件的需求也推動了碳化硅市場的大幅增長。

安森美半導體可提供一套完整的汽車碳化硅方案，包括單管方案、模塊方案，以及各種電動車和混動車的車載充電器方案，并可提供整套電路圖紙、BOM以及實際的實物。例如，安森美的1200V碳化硅二極管產品，不只有多種電壓、電流和封裝可選擇，還可以選擇不同的晶圓工藝；650V第1.5代碳化硅二極管具有世界領先的壓降效率水平；此外，安森美還有1700V的高壓碳化硅器件。當然，安森美半導體的碳化硅器件全都滿足汽車規范，無需擔心安全性。

5G電源和開關電源

安森美半導體第二個碳化硅戰略市場是：5G電源和開關電源（SMPS）領域。傳統的開關電源領域在Boost及高壓電源，對功率密度一直有著持之以恒的追求，從最早通信電源的金標、銀標，到現在5G通信電源，云數據中心電源，這些都對于高能效有非常高的要求。碳化硅器件沒有反向恢復，使得電源能效非常高，可達到98%的能效。電源和5G電源是碳化硅器件最傳統，也是目前相對較大的一個市場。

電動汽車充電器/樁

電動汽車充電樁也是安森美半導體碳化硅戰略市場之一。充電樁實現的方案有很多種，現在消費者最感興趣的就是直流快充。直流快充的充電樁需要非常大的充電功率以及非常高的充電效率，這些都需要通過高電壓來實現。在電動汽車充電樁的應用里，碳化硅無論是在Boost，還是輸出的二極管，目前有很多使用主開關的碳化硅MOSFET電動汽車充電樁方案，其應用前景非常廣闊。

太陽能逆變器

作為傳統的新興市場，在太陽能逆變器領域，碳化硅二極管的使用量也非常巨大，每年太陽能逆變器的安裝量也持續增長，預計未來10-15年將會有15%的能源（目前是1%）來自太陽能。太陽能是免費的，且取之不竭用之不盡。國內已出臺相關政策，個人可把太陽能電力賣回給國家電網。碳化硅半導體可應用于太陽能逆變器的Boost，并且隨著現在太陽能逆變器成本的優化，已經能看到不少廠家會使用碳化硅的MOSFET作為主逆變的器件，來替換原來的三電平（逆變器）控制復雜電路。政策驅動方面，歐盟有20-20-20目標，即到2020年，能效提高20%，二氧化碳排放量降低20%，可再生能源要達到20%。NEA也設定了清潔能源目標，到2030年要滿足中國20%的能源需求。

專業實力，可靠的SiC方案

碳化硅二極管都具備大幅提高效率的特性，需要非常大的沖擊電流，導致它的應用不管是在boost還是PFC都是需要扛住浪涌電流。針對這一點，安森美半導體為工程師和設計專家提供了一處非常貼心的設計。以1200V 15A的碳化硅二極管為例，在毫秒級的安森美半導體碳化硅二極管有10倍的過濾，在微秒級有50倍的過濾。而針對電動車主驅或者馬達驅動的應用中對于碳化硅二極管雪崩的要求，安森美半導體碳化硅二極管也有提供雪崩能量的性能。

此外，安森美半導體碳化硅器件有全球領先的可靠性。在H3TRB測試（高溫度/濕度/高偏置電壓）里，安森美半導體碳化硅二極管可以通過1000小時的可靠性測試。而在實際測試中，安森美會延長到2000小時，大幅領先于市場的可靠性水平。事實上，安森美半導體曾經是JEDEC可靠性委員會的成員，寬禁帶可靠性標準委員會現已并入JEDEC標準委員會，安森美半導體正是可靠性標準委員會的專家之一。

Q&A

問：此前看到安森美半導體表示碳化硅的未來主要在于模塊，并將逐漸離開分立器件，您可否解釋市場為何會走向這一趨勢？安森美半導體具體又是如何規劃這方面的？

王利民：從我的觀點來看，整個碳化硅市場一直都會是分立器件和模塊兩者共有的市場。模塊當然會是市場中比較大的部分，比如剛剛我在演講中提到的電動汽車領域，這個領域將會是碳化硅的主流趨勢。就電動汽車領域的碳化硅MOSFET或二極管來說，它的市場容量確實是以模塊式的為主。為什么叫它模塊式呢？因為目前，我們眾所周知的一個最大的碳化硅的用戶，它用碳化硅分立器件的成品封裝到模塊里，所以它既是模塊，同時也是一個單管的分立器件的成品。目前是這樣的市場狀況。

未來，不少的客戶也在看向模塊，把碳化硅的晶圓集中到模塊里。我們認為，模塊絕對是碳化硅器件一個重要的方向。同時，模塊的設計主要集中在比較大的功率方面，比如幾十千瓦或幾百千瓦級別的車載逆變器。實際上，碳化硅器件還有很多的應用領域，除了電動汽車以外，還有電動汽車上OBC和DC-DC。事實上，目前幾乎所有的設計都以單管為主。因此在汽車領域，我們可以認為一大半的趨勢是模塊，一小半是單管。

在非汽車領域，例如太陽能逆變器、通信電源、5G電源以及剛剛提到的電動汽車充電樁（十幾千瓦級別）。目前市場上，據我們所知，在充電樁領域還沒有客戶用模塊的方案，而都是單管的方案。如果按照數量，市場是以單管為主。如果按照金額，將來的市場也許會有一部分金額是模塊那邊。通過剛剛的演講，大家也可以了解到，安森美半導體提供單管和模塊等所有產品。對于安森美半導體而言，碳化硅的器件都是我們重點關注的，包括單管和模塊。

問：目前在電動汽車充電樁市場，SiC市場占比能達到多少？

王利民：電動汽車的充電樁市場分兩種。如果是電動汽車車載充電器(OBC)與車載DC-DC，那么碳化硅的占比是非常高的。因為車載為了增加續航，通常把電池電壓提得比較高。在高電壓、高頻率和高效率器件里，幾乎是必須要用碳化硅的。車外的充電樁，無論在家庭樓下車庫的，還是在加油站的充電樁、直流快充，已經有相當一部分的充電樁繞不開高壓、高效率的碳化硅器件來提高效率。

問：目前碳化硅主要是在4英寸和6英寸晶圓上制造的，這個占比目前大概是多少？下一步是8英寸，那么將碳化硅從6英寸遷移到8英寸生產線存在哪些難題？

王利民：與容易達到的12英寸硅材料不同，SiC材料非常堅硬，并且在機械上難以處理超薄的大尺寸晶圓。就在幾年前，安森美半導體就是全球第一家做6英寸碳化硅晶圓的，現在有一些其他的同行也慢慢在跟上我們。事實上，目前市面上4英寸和6英寸碳化硅還是占絕大部分主流，基本占比接近100%。SiC材料相當堅硬，機械上很難處理纖細的大尺寸晶圓，所以SiC不像硅材料般容易做到超大尺寸。8英寸大小的SiC晶圓仍然是太過超前的技術概念，目前幾乎所有廠商都無法處理超薄的超大晶圓，進行批量生產。