英飛凌作為全球功率半導體市場絕對的領軍者，對全球“減碳”事業(yè)的探索也一直走在前列。2023年4月，英飛凌還將工業(yè)功率控制事業(yè)部正式更名為零碳工業(yè)功率（GIP,Green Industrial Power）事業(yè)部，也可以看出英飛凌繼續(xù)加碼綠色能源市場的決心和信心。

SiC作為英飛凌減碳事業(yè)的關鍵產品，一直以來英飛凌對SiC產品在多個關鍵應用市場推進付出了諸多努力。同時，英飛凌也堅定看好SiC的發(fā)展前景，2024年，英飛凌還將發(fā)布多款碳化硅產品和新一代碳化硅技術。

本次我們邀請到英飛凌科技零碳工業(yè)功率事業(yè)部大中華區(qū)產品總監(jiān)王丹先生，給我們分享一下英飛凌SiC產品在零碳工業(yè)市場的探索進展與計劃：

Q1

英飛凌目前工業(yè)市場應用的CoolSiC?芯片技術迭代現狀，以及可靠性表現？

A：碳化硅MOSFET在材料與器件特性上不同于傳統(tǒng)硅，如何保證性能和可靠性的平衡是所有廠家需要面對的首要問題。英飛凌M1H CoolSiC? MOSFET非對稱溝槽柵提供性能與可靠性的最優(yōu)折衷設計。

作為溝槽柵技術的倡導者和先行者，英飛凌CoolSiC? MOSFET采用非對稱溝槽柵結構，這一創(chuàng)新的技術很好解決了柵極氧化層的可靠性問題，也提高了SiC MOSFET的性能，而且使得每個晶圓可以比平面柵多產出30%的芯片，在成本和性能上保持持續(xù)的競爭優(yōu)勢。

新推出的增強型M1H碳化硅（SiC）MOSFET芯片，進一步改善了柵氧化層質量，使得閾值漂移可以忽略不計，并且顯著拓寬了柵極電壓窗口。M1H芯片的閾值電壓約4.5V，具有非常低的米勒電容，能夠有效抑制寄生導通現象，增加可靠性。

英飛凌CoolSiC?芯片技術性能上的優(yōu)勢，使變換器的設計可以變得更有效率，單個逆變器的額定功率得以進一步提高，從而降低整體系統(tǒng)成本。

Q2

碳化硅滲透率持續(xù)走高，英飛凌碳化硅產品在工業(yè)市場的出貨占比及趨勢預測如何？

A：我們預計到2030年，SiC的市場規(guī)模將增長至約200億歐元。屆時，英飛凌將占據全球30%的SiC市場份額，其中工業(yè)和汽車應用市場的占比預計將各為50%。

Q3

目前碳化硅1200V市場英飛凌正在高速滲透，可否介紹下對于電壓要求等級更高的市場（如3300V）需求何時會推出量產產品，如何看待高壓市場的碳化硅需求？

A：光伏，電動汽車，儲能充電等電力電子系統(tǒng)向更高電壓發(fā)展已經成為行業(yè)的必然趨勢，這對半導體器件也提出了高耐壓要求。

相比于硅基高壓器件，碳化硅開關器件擁有更高的頻率和更小的導通電阻以及開關損耗，在大功率或超大功率應用領域有著天然的應用優(yōu)勢，也必將伴隨著應用的發(fā)展向著更高的電壓等級蓄力發(fā)展。

英飛凌在碳化硅芯片技術、器件設計和應用上積累了20多年豐富經驗和創(chuàng)新的技術，并且不斷推陳出新，推出更高電壓等級的SiC功率器件，在工業(yè)級與車規(guī)級解決方案并行發(fā)力，橫跨600V至3300V規(guī)格。

自2022年2000V CoolSiC? MOSFET推出Easy3B封裝的功率模塊，今年2000V MOSFET模塊系列新添全新工業(yè)標準封裝產品——62mm CoolSiC? MOSFET 2000V M1H產品。

此外，2023年英飛凌推出3.3kV XHP2 CoolSiC? MOSFET功率模塊，專門針對牽引應用量身定制。該模塊不僅滿足牽引等苛刻的運行條件，而且可使列車電機和變頻器的總能耗降低10%，有助于打造更環(huán)保、更安靜的列車。這些特性對于未來的列車交通極其重要。

正是由于SiC MOSFET的出色性能，其在光伏逆變器、UPS、ESS、電動汽車充電、燃料電池、電機驅動和電動汽車等領域都有越來越廣泛的應用。

Q4

產能問題是否還是當前影響市場應用的主要問題？英飛凌在碳化硅產品供應鏈布局上做了哪些調整？

A：過去的三四年里，晶圓供應短缺一直是制約寬禁帶半導體產業(yè)發(fā)展的重大瓶頸之一。面對不斷增長的市場需求，包括英飛凌在內的眾多重量級玩家已經意識到必須擴大投資，以支持供應鏈建設。

英飛凌旨在成為行業(yè)最具競爭力的SiC技術提供商，目標到2030年之前，在全球碳化硅市場中所占的份額提高到30%，碳化硅年收入超70億歐元。

2023年，英飛凌投資50億歐元在馬來西亞建造全球最大的8英寸碳化硅功率晶圓廠；對菲拉赫工廠現有硅設備進行改造，將現有的150毫米和200毫米硅生產線轉換為碳化硅和氮化鎵生產線中心。

此外，英飛凌與包括天岳先進和天科合達在內的6家SiC供應商簽訂了晶圓和晶錠供應供貨協(xié)議，確保供應鏈高效安全，蓄足力量迎接碳化硅市場的強勁增長，鞏固SiC技術和規(guī)模方面的領先地位。

Q5

工業(yè)端客戶對成本更加看重，以光伏市場為例，國內碳化硅產品供貨價格競爭激烈，英飛凌如何在客戶端構建高競爭壁壘？

A：堅持技術創(chuàng)新：英飛凌作為以創(chuàng)新為立命之本的半導體企業(yè)，長久以來，一直踐行以技術創(chuàng)新驅動產品創(chuàng)新，以產品創(chuàng)新驅動應用創(chuàng)新的理念。

作為功率半導體的行業(yè)領導者，英飛凌連續(xù)20年蟬聯(lián)全球功率半導體市場占有率第一的殊榮，并且不斷加碼第三代半導體，從硅，碳化硅到氮化鎵，英飛凌在所有材料和技術的功率系統(tǒng)領域處于領先地位，通過技術創(chuàng)新和差異化產品在市場中保持領先地位。

堅持客戶導向：半導體技的產品創(chuàng)新與應用創(chuàng)新以前所未有的方式在加速的融合，共同迭代成長。英飛凌始終與客戶緊密站在一起，傾聽客戶的聲音，與客戶一起設計領先的方案，共同參與新興應用的早期開發(fā)，推出更多滿足客戶需求的產品，助力他們成為本土市場的技術引領者。

堅持長期主義：英飛凌秉持長期主義的經營理念，順應全球低碳化和數字化兩大方向，積極布局消費電子、能源、汽車三個板塊的長期發(fā)展，從原材料的供應到生產流程的優(yōu)化，多管齊下，我們全面把控生產流程，確保供應鏈的長期安全可靠。立足長遠的技術路線，優(yōu)質可靠的質量保證，形成差異化的，規(guī)?；母偁巸?yōu)勢，從容應對市場的機遇和挑戰(zhàn)。

Q6

碳化硅目前在工業(yè)端不同市場應用節(jié)奏不同，除光伏市場外，英飛凌還看好哪些應用市場？哪些產品賦能客戶應用設計升級？

A：SiC器件的應用潛力貫穿于整個能源轉換鏈，可為交通、新能源發(fā)電、儲能、數據中心等應用場景中提供能效提升的潛力。

以光伏為例，采用英飛凌CoolSiC?系列的碳化硅MOSFET，在重量不變的前提下，可以將組串式逆變器的功率翻倍。高溫工作時的效率下降現象也會因為碳化硅器件的使用而大大改善。

而在儲能系統(tǒng)中，電池是主要成本擔當，如果從超級結MOSFET切換到1200V的碳化硅MOSFET，可以降低電池損耗，在不增加電池尺寸的前提下提升電池電量。

此外，CoolSiC? MOSFET可減小工業(yè)電源的系統(tǒng)尺寸，使全天候運行的不間斷電源系統(tǒng)能耗大幅降低。

而面向電動汽車充電樁應用，英飛凌碳化硅產品得益于其高功率密度的優(yōu)勢，器件數量較同類硅解決方案減少了一半，可以實現更高的充電效率。

英飛凌提倡“從產品到系統(tǒng)”的戰(zhàn)略方針，但從產品技術到解決方案，是一項龐大的系統(tǒng)工程，并非僅靠一己之力就能順利實現，只有通過與客戶的緊密合作，深耕于對客戶的理解，才能夠解決客戶系統(tǒng)面臨的問題，幫助客戶的系統(tǒng)實現最優(yōu)。也只有這樣，才能真正設計出既有創(chuàng)新力，又被市場認可的產品。

Q7

2023年初，英飛凌重新命名了工業(yè)應用部門，可以介紹下GIP主要面對的市場客戶及部門使命嗎？

A：英飛凌是唯一一家在能源效率方面，可以面向發(fā)電、輸電、配電和儲能領域提供完整產品和系統(tǒng)解決方案的功率半導體公司，應用領域非常廣泛，覆蓋發(fā)電、儲能、電力傳輸、家電、工業(yè)驅動、工業(yè)電源供應、工業(yè)機器人、工業(yè)車輛、牽引等，在能源轉換鏈的每個環(huán)節(jié)都必不可少。找正品元器件，上唯樣商城。

英飛凌致力于為世界注入無限綠色能源，讓每一個人都能隨時隨地獲取所需的能源。2023年4月，工業(yè)功率控制（IPC，Industry Power Control）事業(yè)部正式更名為零碳工業(yè)功率（GIP,Green Industrial Power）事業(yè)部，也可以看出英飛凌繼續(xù)加碼綠色能源市場的決心和信心。

英飛凌在風能和太陽能領域處于領先地位，公司的功率半導體為整個能源轉換鏈樹立了很高的效率標準。未來，英飛凌將繼續(xù)憑借廣泛的產品組合和技術，以及在功率半導體、軟件和服務方面的前沿專業(yè)知識和經驗豐富的全球團隊，助力社會綠色轉型，推動整個行業(yè)、社會邁向凈零排放、實現雙碳目標。

Q8

2024年會有新的碳化硅產品推出計劃嗎？

A：2024年，英飛凌碳化硅產品將有重磅產品發(fā)布。此外，英飛凌下一代碳化硅技術也將在2024年有更詳細的披露，敬請期待！

寫在最后：

可以看出英飛凌對碳化硅發(fā)展前景寄予厚望，并信心十足。從碳化硅產業(yè)鏈布局上看，英飛凌在產品、產能、應用等方面正在全面滲透并逐步提升碳化硅半導體技術和產品組合以及產能，為即將迎來爆發(fā)的市場做了充足準備！

本文轉載自微信公眾號：英飛凌工業(yè)半導體

審核編輯 黃宇