在全球功率器件向碳化硅(SiC)转型的浪潮中,日本罗姆率先推出混合型SiC模块,在性能与成本之间取得了先机。中国企业在全球SiC产业链中总体处于追赶阶段,尤其在衬底等核心环节与海外龙头差距明显,但凭借新能源汽车等下游市场的需求优势,正在加速布局与突破。
混合型SiC模块:罗姆的差异化路径
混合型SiC模块是罗姆为解决SiC成本过高问题而提出的创新方案。其结构为硅基IGBT搭配SiC肖特基二极管(SBD),而非采用全SiC方案。根据罗姆的计算,相比传统IGBT,该混合模块可大幅降低器件功率损耗约67%,而成本上升部分主要来自二极管环节,整体可控。
在性能对比上,罗姆的“RGWxx65C系列”混合型IGBT产品,其开关损耗明显优于传统IGBT和普通超结MOSFET。这种设计思路在保证效率提升的同时,避免了全SiC方案的高昂成本,是当前功率器件领域的重要演进方向。
全球SiC产业链格局:一超多强,中国企业差距明显
全球SiC产业链呈现高度集中的格局。在技术壁垒最高的衬底环节,Wolfspeed占据约62%的市场份额,罗姆和II-VI分别占有13%和14%,而中国厂商天科合达的市占率仅为4%。衬底成本占SiC器件总成本的47%,是决定竞争力的关键。
海外厂商普遍采用IDM(垂直整合)模式,从衬底到器件制造一体化布局。中国功率器件企业则以专注某一环节为主,在衬底、外延、器件设计和封装等环节均有参与,但整体规模和技术成熟度与海外龙头相比仍有较大差距。
常见问题
中国企业在SiC领域的主要机会在哪里?
中国在新能源汽车等下游应用市场拥有巨大的需求优势,这为SiC器件的国产替代提供了广阔空间。同时,国内企业正加快在SiC衬底、器件设计等环节的研发和产能建设,有望通过规模化应用降低成本,逐步缩小差距。
混合型SiC模块相比全SiC模块有何优劣?
混合型SiC模块(IGBT+SiC二极管)在成本上更具优势,适合对成本敏感的应用场景;而全SiC模块(SiC MOSFET+SiC二极管)在开关频率、高温性能等方面更优,但成本更高。两者适用于不同功率等级和性能要求的场景。
罗姆的混合型SiC模块具体降低了多少损耗?
根据罗姆的数据,其混合型SiC模块相比传统IGBT,功率损耗可降低约67%。具体到开关损耗,以“RGWxx65C系列”为例,其开关损耗为34W,而传统IGBT为78W。