[新闻] 电动车电池新半导体材料GaN和SiC谁将胜出

楼主: ynlin1996 (Kennylin)   2020-01-16 18:19:59
电动车电池新半导体材料GaN和SiC谁将胜出?
http://bit.ly/2stL6dD
目前,电动车电池的价格仍非常昂贵,加上其体积大且效率低,正成为许多公司积极改进的对象。但是现今出现的两种半导体技术,氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)可能改变电池的材料。其实,SiC与GaN皆属于第三代宽能隙WBG材料,各有优缺点。
碳化硅SiC材料方面
以SiC来说,碳化硅结合MOSFET不仅可以做得更薄、能耗更小,且可耐1200V以上的高电压、大电流等功用,采用SiC全球功率半导体厂包括ROHM、英飞凌、意法、安森美等。目前,LED大厂CREE是SiC基板发展最为成熟的厂家,已与英飞凌签订长期的SiC基板供货合约。同时,电动车大厂特斯拉已率先大量导入车用SiC功率元件,传统车厂的高阶电动车款也都已积极采用。台湾业者汉磊、嘉晶在SiC布局最久,预计2020起将可望小量出货。
但由于SiC晶体材料量产速度仍慢,目前仍限制在4吋与6吋,而在8吋上还无法量产,再加上成本仍远高于传统硅基材料。所以,预期在短期内导入SiC功率元件仍以高阶电动车种为主,市场预估未来三~五年功率半导体市场仍将以传统硅基材料元件为主流。
GaN材料方面
至于GaN材料,目前最多用在LED上,但GaN早被使用在功率半导体与射频元件上,由于GaN材料电子饱和漂移速率最高,适合应用在高频率元件,但在高压高功率部分则不如SiC。历经多年发展,传统硅基半导体的薄膜、曝光、显影与蚀刻制程步骤,都已成功应用到化合物半导体制造上,加上生产成本降低,GaN有望在中低功率领域替代二极管、IGBT、MOSFET等硅基功率元件。根据Yole Research估计,在900V以内的低压市场,GaN都有很大的应用潜力。
台厂业者在GaN半导体代工已有一定的实力,有:全新、稳懋、晶电。其中,晶电甚至可以做到从磊晶到芯片一条龙服务,实力有机会与台积电、世界先进并列。
各厂商竞逐SiC或GaN
特斯拉决定在其Model 3车内纳入SiC电晶体而被视为该产业的重要里程碑。由于,SiC在1200伏特电压下的效能超越硅和GaN而确立了其地位,现今其希望在600至900伏特电压下,进入电动车市场。至于GaN在200至900伏特的电压下效能胜过硅,也为其在电动车市场打开了一扇窗。
随着2020年汽车工业迅速转向电动车,预计将为更多瞄准半导体新创公司带来新商机。
在最成熟的GaN新创公司中,有位于安大略省渥太华的GaN Systems和位于加州的El Segundo的Navitas Semiconductor,已经确认其在电源开关组件中占有一席地位。
其他值得注意的GaN新创公司包括Ithaca,位于纽约的Odyssey Semiconductor和以色列的VisIC Technologies,这几家公司都正在开发高压电源开关和模组。 至于位于El Segundo的Efficient Power Conversion(EPC)和Goleta,以及位于加州的Transphorm都是值得注意的GaN新创公司。
至于SiC方面,全球最大的纯碳化硅公司Cree于2019年宣布,将投资10亿美元扩大北卡罗来纳州总部Durham的制造能力,并在纽约州北部建造新的制造工厂。其他较小的碳化硅公司包括维吉尼亚州的GeneSiC Semiconductor,纽泽西州的联合碳化硅公司和新罕布夏州的GT Advanced Technologies。
在功率半导体的领导厂商,包含:意法半导体,英飞凌,安森美半导体和三菱电机等都可能随时进入该领域抢夺商机。例如:意法半导体(STMicro)在2019年2月以1.375亿美元收购瑞典SiC晶圆制造商Norstel。此外,松下,安森美半导体,德州仪器和SanKen Electric等其他大公司也正在开发GaN开关电晶体。预计未来一年,这些公司都会通过收购来加速布局这一领域。
Roth Capital认为,SiC与GaN除了能攻下电动车和太阳能电池板等经过验证的应用之外,还可能打开全新的应用领域。现今看起来,只要确立这一技术无碍,未来一段时间,并购和投资的消息将不断传出,毕竟,这是一个千载难逢的新商机。
作者: Nailochihyeh (好奇宝宝)   2020-01-16 18:35:00
第一段怪怪的,是电动车电子元件材料吧? 不是电池材料
作者: lovecorgi (柯柯基)   2020-01-16 18:58:00
跟电池到底有什么关系......
作者: chuegou (chuegou)   2020-01-16 19:06:00
到底怎么关连的电池的...
作者: Satansblessi (chaotic warrior)   2020-01-16 19:21:00
记者普拢贡不是一天两天了....唉
作者: Dukkha (新手)   2020-01-16 19:28:00
这两个材料 好像是做 逆变器吧?直交流
作者: haoa (hao)   2020-01-16 19:53:00
是电力电子开关元件阿 记者写电池材料是?
作者: accin (acc)   2020-01-16 20:09:00
干这要怎么回
作者: pf775 (pf775)   2020-01-16 22:30:00
至少要赢韩国货吧
作者: aa607752 (骑驴找马)   2020-01-16 22:48:00
到底在写啥 可怜啊
作者: cgntutim (ˇ宅ˇ)   2020-01-16 23:45:00
国家实验研究院连这个也不懂...?

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