本文來(lái)源自探索科技

近年來(lái)，隨著新能源汽車、新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)、軌道交通等諸多新興應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)了對(duì)于功率器件的強(qiáng)勁需求，尤其是以SiC、GaN為代表的新一代功率器件，在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。安森美(onsemi)工業(yè)電源方案產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)Ajay Sattu近日接受探索科技采訪，就工業(yè)功率器件的相關(guān)問(wèn)題闡述了精彩觀點(diǎn)，一起來(lái)看看吧~

Ajay Sattu

安森美工業(yè)電源方案產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)

Q1工業(yè)用功率器件相較于其它行業(yè)的功率器件，最主要的區(qū)別有哪些？

主要區(qū)別在于可靠性、品質(zhì)和產(chǎn)品生命周期要求方面。與消費(fèi)類產(chǎn)品相比，工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用條件更嚴(yán)格，產(chǎn)品設(shè)計(jì)導(dǎo)入周期也更長(zhǎng)。另一方面，汽車產(chǎn)品要多進(jìn)行一些可靠性測(cè)試，以確保具備車規(guī)級(jí)穩(wěn)定可靠性。不過(guò)從性能的角度來(lái)看，采用硅或碳化硅進(jìn)行設(shè)計(jì)要用到的基本技術(shù)都差不多。

Q2目前在低碳減排的政策下，對(duì)于工業(yè)用功率器件的需求有哪些變化？貴司有哪些產(chǎn)品或技術(shù)滿足這些需求？對(duì)于這種需求變化，對(duì)于功率器件提供商來(lái)說(shuō)，會(huì)面臨哪些挑戰(zhàn)？

隨著政府強(qiáng)制要求低碳減排，對(duì)汽車、工業(yè)和數(shù)據(jù)中心特定的功率器件的需求已經(jīng)相當(dāng)大。例如，Si IGBT、FRD和SiC MOSFET、二極管器件已成為設(shè)計(jì)主驅(qū)逆變器、光伏逆變器、電動(dòng)汽車充電樁和工業(yè)自動(dòng)化必不可少的產(chǎn)品/技術(shù)。挑戰(zhàn)在于滿足激增的需求和維持強(qiáng)大的供應(yīng)鏈，同時(shí)提供合理的價(jià)格。比如安森美的端到端供應(yīng)鏈?zhǔn)菨M足這些需求的最佳方式。通過(guò)垂直整合，安森美可以很好地控制成本，并提供供貨保證。

Q3在工業(yè)應(yīng)用中，MOSFET、IGBT以及第三代半導(dǎo)體功率器件（如SiC、GaN等）之間的關(guān)系是怎樣的？是互補(bǔ)還是替代？ 與傳統(tǒng)的硅材料相比，SiC和GaN是相對(duì)較新的技術(shù)和寬帶隙材料。在各種不同的終端市場(chǎng)，不同的材料有著不同的價(jià)值優(yōu)勢(shì)。例如，電壓在650V和1200V之間的應(yīng)用是硅基IGBT的最大機(jī)會(huì)，且近期都會(huì)如此。

另一方面，雖然SiC不會(huì)在650V-1200V范圍內(nèi)與IGBT競(jìng)爭(zhēng)，但卻被視為2000V以上應(yīng)用的明顯贏家。在較低的電壓方面——任何低于650V及以下電壓的應(yīng)用，我們可以預(yù)期Si MOSFET和GaN將爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額?？傊?，我們可以看到，這些技術(shù)既是互補(bǔ)的，同時(shí)也是互相競(jìng)爭(zhēng)的。

Q4目前SiC功率器件最大的應(yīng)用市場(chǎng)是電動(dòng)汽車，未來(lái)SiC功率器件在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)不會(huì)越來(lái)越多？目前限制其廣泛應(yīng)用的主要因素有哪些？

雖然SiC的最大終端市場(chǎng)顯然是汽車電氣化，但下一個(gè)最大的機(jī)會(huì)在于工業(yè)領(lǐng)域。電動(dòng)汽車采用SiC，加速了SiC技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，因此我們預(yù)計(jì)會(huì)有很多增長(zhǎng)來(lái)自工業(yè)領(lǐng)域，如電動(dòng)汽車充電、太陽(yáng)能、伺服電機(jī)、暖通空調(diào)(HVAC)和電子制動(dòng)器。與Si IGBT等傳統(tǒng)技術(shù)相比，在一些工業(yè)應(yīng)用中，限制采用SiC的主要因素仍然是成本。

Q5功率器件在未來(lái)工業(yè)市場(chǎng)的新增長(zhǎng)點(diǎn)有哪些？為何看好這些領(lǐng)域？

功率器件在工業(yè)市場(chǎng)的新增長(zhǎng)點(diǎn)將在更高的電壓平臺(tái)，如2000V和3300V。這將促成一些新興應(yīng)用，如固態(tài)變壓器、智能電網(wǎng)、更高電壓的光伏系統(tǒng)、超快速直流充電。在全球碳中和趨勢(shì)下，這些都是充滿商機(jī)的增長(zhǎng)點(diǎn)。

Q6貴司在工業(yè)功率器件的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在哪里？

安森美的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于幾十年來(lái)在工業(yè)電源業(yè)務(wù)方面的專業(yè)知識(shí)、強(qiáng)大的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和客戶關(guān)系。此外，安森美還投資于SiC和Si IGBT等技術(shù)，提供一系列分立器件和模塊產(chǎn)品組合。我們還精簡(jiǎn)了組織架構(gòu)，以快速適應(yīng)不斷變化的大趨勢(shì)。

Q7目前，功率器件的制造有從8寸轉(zhuǎn)移至12寸晶圓制造，很多廠商也在擴(kuò)大12寸的產(chǎn)能，怎么看這種趨勢(shì)？ 是的，趨勢(shì)是從8英寸轉(zhuǎn)向12英寸發(fā)展。在數(shù)字領(lǐng)域，這已成為現(xiàn)實(shí)，其中節(jié)點(diǎn)技術(shù)/高效制造最為重要。但功率器件的這一趨勢(shì)卻比較緩慢。現(xiàn)在認(rèn)為對(duì)于傳統(tǒng)的硅器件（MOSFET、IGBT），12英寸的能力是必須的。隨著硅功率技術(shù)的增量改進(jìn)放緩，成本成為供應(yīng)商的明顯差異化因素。

另一方面，SiC和GaN器件是較新的技術(shù)，這些器件目前主要是6英寸，未來(lái)幾年內(nèi)將轉(zhuǎn)向大批量制造8英寸。

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