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碳化硅功率电子器件市场2019年引爆,2020年到2022年年均复合增长率达40%,2022年市场超过10亿美元

法国市场研究公司悠乐(Yole)公司在2017年8月出版的第三版碳化硅(SiC)技术和市场分析报告——《功率SiC2017:材料、器件、模块和应用》中,延续了2016年的观点——“SiC功率产业是具体而真实的,带有一个有前景的未来”。

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产业持续发展随着产业参与者对SiC功率市场的不断看好,SiC产业将走得更远。终端用户曾经只是简单地对SiC好奇,但他们现在开始去尝试,为具体的项目研发产品原型,并能够在接下来的数年内实现这些原型的量产。

悠乐的技术和市场分析师Hong Li博士说:“当前,SiC技术的附加价值已被广泛了解,并被功率电子产业所接受。我们已逐渐从用户觉知和培育阶段发展到用户尝试和接纳阶段。SiC晶体管尤为如此。”

应用领域除了通常的正反馈,其他多个信号也都显示了市场对于SiC功率器件的接受程度正在加速。功率因素校准(PFC)/电源部分仍是领先的SiC应用。但因SiC不断开发出新应用,其市场份额预计将逐步减少。光伏应用似乎正在广泛地接纳SiC产品。事实上,SiC解决方案在发展光伏转换器方面能够在系统级水平上提供一个更好的性能/成本比。未来,电动汽车相关应用、轨道和其他同样预期将贡献市场发展。

汽车领域领先的中国电动汽车制造商比亚迪已确定其在车载充电器上使用SiC。SiC现在已经在路上,而并非仅是实验。尽管车载充电器已在使用SiC技术,在2020年前SiC在汽车应用的市场规模将主要限于车载充电器。

另一方面,对于车用转换器,情况将保持和2016年一样的情况,几乎所有的OEM和第一梯队公司都正在测试SiC器件。一些产业先锋如丰田、尼桑、本田将都有可能在2020年左右投入基于SiC的解决方案。悠乐预测道,2020后,由于车用转换器所需的高功率,即使是低市场接收程度也将带来显著的利润。

随着电动汽车的发展,充电基础设施市场将出现。全球而言,充电基础设施将快速部署在欧洲、美国和日本,带来SiC功率器件市场的扩张。多个市场供应商已经确认在电动车充电设施中采用其器件。但是,中国的发展尤其令人印象深刻。

市场预期在这种背景下,悠乐已从2014年开始第三次调高对SiC功率器件市场的预期,尤其是在2019年之后的后2020阶段,SiC器件的市场接受程度上将出现了一个引爆点。2016-2020年复合年增长率(CAGR)将达到28%,而2020-2022年CAGR将进一步加速到40%,2022年的市场规模超过10亿美元。

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供应链发展历程回顾16年前,首批SiC功率器件开始商业化,当时只有德国英飞凌和美国科瑞两家企业能够提供SiC产品,后者的功率和设备器件业务已经独立为Wolfspeed。在随后的10年,器件的市场范围并没有真正地扩展,SiC器件在努力在向产业界证明自己。

2009-2010年,情况发生突变,更多器件供应商开始供应SiC二极管。如到2017年7月份,二极管供应商的数量达到23家。SiC晶体管供应商的总数也同样在增加。特别值得一提的是,从2016年到2017年,SiC MOSFET供应商的数量已经翻倍。该数量在接下来的几年内还将继续增加。

供应链现状随着器件市场的发展,SiC产业供应链已经建立并将继续不断发展,从晶圆到外延层、芯片制造、模块封装到采用不同商业模式的系统终端用户,例如:

·Wolfspeed和Rohm半导体是从衬底到模块的垂直集成;

·三菱电子和富士电机功率半导体是从芯片到终端用户的垂直集成

SiC器件

SiC器件具有出色的特性,能够实现高耐压、低功耗、高频动作和高温动作。使用SiC的功率半导体能够实现大幅节能和安装产品的小型化、轻量化。

FUJI SiC器件

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FUJI SiC器件具有出色的特性,能够实现高耐压、低功耗、高频动作和高温动作。使用SiC的功率半导体能够实现大幅节能和安装产品的小型化、轻量化。

特长

搭载SiC-SBD的IGBT混合模块V系列

适用高性能芯片

  • 低损耗的V系列IGBT

  • 低损耗的SiC-SBD

兼容旧款Si-IGBT模块产品封装

SiC肖特基势垒二极管

高速开关损耗特性

  • 高频工作电源、系统的小型轻量化

低VF特性

低IR特性

  • Tj=175°C、电源可在高温下动作、低损耗、高效率

高反向浪涌耐量

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产品一览

·其他很多供应商占据供应链的一部分。

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供应链变化产业供应链一直在持续发展,有新的加入者和退出者。尤其在2016-2017年,Yole注意到以下方面:

在晶圆级,道康宁(Dow Corning)在被Dow收购后已经重组。Dow和Dupont的合并对于未来道康宁的SiC晶圆业务划上了一个问号,道康宁是SiC主要供应商之一。同样值得一提的是,北电(Norstel)被中国资本收购:在公司在中国的福建建了新厂来拓展产能。

尽管雷神(Raytheon)公司在2017年停止了SiC代工厂业务,但其代工厂模式在运营层面已清晰,这有助于无代工/轻代工SiC企业来推出其产品和使得SiC技术对于产业更容易获得。该模式现在由X-Fab来驱动,并获得“电子美国”的支持。Yole预期其他代工厂也将进入该市场。

SiC模块正在到来在2017年,SiC功率市场仍然由分立器件主导,包括分立二极管和晶体管。但这种情况将改变。混合模块已进入一些应用,如光伏。全SiC模块正在到来。

SiC晶体管尤其对于高压和高功率应用有优势。正在驱动SiC的市场包括轨道、电机驱动、电动汽车和转换器,都倾向于模块。悠乐因此预期SiC模块会获得快速发展,并获取市场份额。事实上,SiC功率半导体供应商正在采取步骤。在2016-2017年SiC模块的发展包括以下内容:

·市场排名第一的半导体制造商英飞凌已进入全SiC模块的量产阶段;

·通用电气(GE)已经和Danfoss组队来推进SiC模块的生产。

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汽车电子及电力电子器件及解决方案供应商-技术总监王鹏 技术热线:15989854023

模块供应商并不仅仅推出产品,还尽可能加快市场的接纳。例如,新模块的推出通常结合驱动器电子的发布,支持设计人员克服与驱动器相关的困难。更多的集成性“即插即用”解决方案(包括功率堆栈、功率组装或功率模块)也一并在市场上出现。这对于那些并没有内部设计资源或能力但希望其产品中使用SiC模块的终端用户而言,是巨大帮助。

威柏电子是电力电子产品专业供应商,主要产品为FUJI富士IGBT模块,FUJI富士IPM模块,IGBT驱动器,功率薄膜电容等核心功率器件,全面服务于中国工业节能及新能源产业。凭借优质的产品及专业的服务,深得客户信赖,成为中国电力电子市场重要的供应商之一。
2012年威柏电子荣获富士电机最佳销售金奖(暨富士最大代理商奖)
WESTPAC ELECTRonICS won gold award from FUJI ELECTRIC(CHINA)
威柏电子荣获富士电机半导体最佳销售金奖(暨富士电机半导体最大代理商奖)


点击次数:  更新时间:2017-10-14 20:50:43  【打印此页】  【关闭