碳化硅（SiC）半導體的生產已經有數十年的歷史，但直到最近，隨著汽車市場加速迎來其歷史上最大的電氣化轉型，這項技術才變得備受矚目。

由于政府對氣候變化的要求以及可能更重要的是消費者需求呈指數級增長，汽車原始設備制造商（OEMs）計劃將電池電動車型轉為未來10至15年主要銷售的汽車。這種電氣化轉型正日益定義了汽車動力半導體的整體市場需求。最初，汽車動力半導體市場主要由硅IGBT和MOSFET主導，而SiC和氮化鎵（GaN）等寬帶隙半導體的機會僅限于早期采用者，如特斯拉。

但隨著當前汽車市場的轉向電池電動汽車以及汽車OEMs持續(xù)過渡至電動車隊，SiC的需求迅速增長。

不斷增加的收入

根據市場研究公司TechInsights的數據，到2030年，來自電動汽車生產的整體SiC市場將達到96億美元的收入，并將在2027年之前以驚人的37%的復合年增長率增長。

TechInsights汽車部門的執(zhí)行董事Asif Anwar表示：“然而，我們并不認為其他功率電子半導體的需求會消失，到那時，硅基IGBT、MOSFET和二極管仍將占整體市場需求的50%。”

汽車動力市場——功率MOSFET、IGBT和SiC半導體——預計到2030年將達到266億美元的收入，這幾乎是今年的126億美元收入的兩倍。未來五年，汽車用電力芯片市場的復合年增長率（CAGR）預計將達到16.0%。

在電動汽車中的應用

SiC的使用將取決于正在制造的電動汽車類型。對于輕度混合動力汽車，該細分市場將繼續(xù)依賴硅MOSFET的使用，不過，如果價格能夠降低到與當前的MOSFET相匹配，可能會有一些GaN技術的應用。對于全混合動力汽車和插電混合動力汽車，SiC和GaN等寬帶隙技術將不太適用，因為主流硅IGBT和MOSFET技術在成本效益方面更具優(yōu)勢，TechInsights表示。

全電池電動汽車將成為SiC芯片在主要逆變器中的主要驅動力，此外，SiC芯片將越來越多地用于電力電子系統，如DC-DC轉換器和車載充電器。盡管SiC芯片的價格比其他技術要高得多，但這些技術在減小尺寸和重量、提高系統性能和電池壽命等方面的優(yōu)勢將有助于更大范圍的電動汽車滲透率，TechInsights表示。

預計的需求

各公司已經制定計劃并寄希望于這種增長將成為巨大的收入來源。本月初，ST微電子（ST Microelectronics）宣布將與中國重慶的三安光電（Sanan Optoelectronics）建立一家200毫米SiC制造合資企業(yè)，ST微電子占據了整個汽車SiC市場約50%的份額。

OnSemi一直在大規(guī)模簽署協議并進行投資，與汽車電力設備制造商Vitesco Technologies簽署了為期10年的SiC協議。此外，在與電動汽車充電設備制造商Kempower達成不同供應協議后，該公司承諾將投資20億美元擴大SiC生產。

X-Fab表示將投資2億美元擴大其位于德克薩斯州拉伯克（Lubbock）的芯片制造廠，以生產更多的SiC器件，博世（Bosch）則收購了美國半導體代工廠TSI Semiconductors，以擴大其SiC芯片組合，直至2030年結束。博世表示，汽車電氣化轉型是此次收購的原因。

今年2月，Wolfspeed Inc.表示將在歐洲建設其首家半導體工廠，一家生產SiC器件的200毫米晶圓廠。這家晶圓廠將建在德國的薩爾蘭（Saarland），是Wolfspeed總體65億美元產能擴展計劃的一部分，該計劃還將包括在美國擴展其其他SiC業(yè)務。

其他公司，如德州儀器（Texas Instruments）和Skyworks，也正在加速開發(fā)SiC半導體的計劃，主要面向汽車市場，但也將參與其他潛在市場。

浮思特科技，SK PowerTech一級代理，可以提供多種碳化硅MOSFET和碳化硅二極管。