进入2025年,从终端客户获悉,️国产IDM厂商的SiC碳化硅MOSFET与IGBT及超结MOS相比出现了价格倒挂现场!这是第一次出现碳化硅功率器件单价低于同功率级别的硅基功率器件,碳化硅功率器件应用普及的最大障碍消除了,预示着碳化硅功率器件正成为国产电力电子行业实现产业升级和自主可控的核心抓手!
国产碳化硅IDM厂商生产的碳化硅(SiC)MOSFET单价已经低于IGBT单管和超结MOSFET,出现了碳化硅(SiC)功率器件和Si硅基功率器件(IGBT单管和超结MOSFET)的价格倒挂现场,这种国产IDM厂商碳化硅MOSFET单价已经低于IGBT单管和超结MOSFET的倒挂现象是技术突破、产业链协同、规模效应和政策支持共同作用的结果。倾佳电子杨茜从多个角度分析碳化硅器件和硅基功率器件价格倒挂的核心原因:
倾佳电子杨茜致力于推动SiC碳化硅模块在电力电子应用中全面取代IGBT模块,助力电力电子行业自主可控和产业升级!
倾佳电子杨茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三个必然,勇立功率半导体器件变革潮头:
倾佳电子杨茜咬住SiC碳化硅MOSFET模块全面取代IGBT模块的必然趋势!
倾佳电子杨茜咬住SiC碳化硅MOSFET单管全面取代IGBT单管的必然趋势!
倾佳电子杨茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET单管全面取代SJ超结MOSFET和高压GaN 器件的必然趋势!
1. 国产碳化硅衬底技术与工艺进步大幅降本
️大尺寸晶圆量产:国产厂商如天岳先进、天科合达已实现6英寸SiC衬底量产,并突破8英寸技术,电阻率不均匀性从4.8%优化至1.6%,接近6英寸水平。更大晶圆尺寸提高了单片芯片产出量,降低单位成本。例如,6英寸晶圆面积是4英寸的2.25倍,8英寸则进一步扩大至4倍,显著摊薄成本。
️外延与制造工艺优化:通过改进热场控制、优化生长参数,国产衬底良率从50%提升至接近国际水平的85%,外延层缺陷密度降低,减少了材料浪费和返工成本。
2. 国产碳化硅器件垂直整合模式(IDM)的规模效应
️全产业链布局:国产IDM厂商(如BASiC基本股份等)通过整合国产衬底、国产外延、国产芯片制造到封测的全链条,减少了中间环节的加价。例如,BASiC基本股份采用纯本土供应链,从衬底到封装均依托国内资源,成本较进口方案降低30%以上。
️产能规模扩大:国产IDM厂商新建的SiC晶圆厂产能巨大,规模化生产摊薄了固定成本。
3. 国产碳化硅IDM厂商技术迭代与性能竞争力
️导通电阻优化:国产第三代SiC MOSFET的比导通电阻(RSP)已降至2.5mΩ·cm²,与海外一线厂商相当。例如,BASiC基本股份的第三代1200V SiC MOSFET开关损耗降低30%,高温下导通电阻稳定性提升,减少了系统设计冗余成本。
️高频特性降低系统成本:SiC MOSFET支持高频开关(如40kHz以上),使电感、电容等被动元件体积缩小50%以上,拓扑结构简化(如减少功率器件数量),系统级成本反而低于硅基方案。例如,BASiC基本股份在光伏和充电桩领域已实现SiC方案器件总成本低于老旧IGBT方案。
4. 市场供需与政策推动
️IGBT性能和成本到达极限:全球IGBT厂商的制造工艺已经无法实现性能的明显进步,成本也到极限,极大的限制了电力电子厂商的系统迭代升级,用国产SiC器件替代已经刻不容缓。
5. 碳化硅成本结构差异与长期优势
️材料成本占比下降:SiC衬底和外延成本占比从70%降至50%以下,器件设计和封测环节成本优化。例如,BASiC基本股份通过封装技术创新,将SiC模块成本降低至进口IGBT模块方案的同样水平。
️长期运行成本优势:SiC MOSFET的高效率(损耗比IGBT低30%-50%)和长寿命(耐高温特性减少维护需求)降低了全生命周期成本,加上出现了碳化硅(SiC)功率器件和Si硅基功率器件(IGBT单管和超结MOSFET)的价格倒挂现场,国产碳化硅IDM厂商通过性价比优势已实现反超。
总结与未来展望
倾佳电子杨茜专业分销XHP封装SiC碳化硅模块,62mm封装半桥SiC碳化硅模块,ED3封装半桥SiC碳化硅模块,34mm封装半桥SiC碳化硅模块,Easy 1B封装SiC碳化硅模块,Easy 2B封装SiC碳化硅模块,Easy 3B封装SiC碳化硅模块,EP封装SiC碳化硅PIM模块,EconoDUAL™ 3封装半桥SiC碳化硅模块,电力电子,SiC碳化硅模块全面取代IGBT模块,1700V 62mm封装半桥SiC碳化硅模块,1700V ED3封装半桥SiC碳化硅模块,2000V 62mm封装半桥SiC碳化硅模块,2000V ED3封装半桥SiC碳化硅模块,3300V XHP封装SiC碳化硅模块,SiC碳化硅IPM模块。为了保持电力电子系统竞争优势,同时也为了使最终用户获得经济效益,一定程度的效率和紧凑性成为每一种电力电子应用功率转换应用的优势所在。随着IGBT技术到达发展瓶颈,加上SiC MOSFET绝对成本持续下降,使用SiC MOSFET替代升级IGBT已经成为各类型电力电子应用的主流趋势。
国产SiC MOSFET单价低于IGBT和超结MOSFET,出现了碳化硅(SiC)功率器件和Si硅基功率器件(IGBT单管和超结MOSFET)的价格倒挂现场,这种倒挂现象标志着中国在化合物半导体领域实现了从技术跟随到成本领先的跨越。未来随着8英寸衬底量产、车规级芯片渗透率提升(如2025年新能源汽车SiC渗透率预计达30%),国产碳化硅IDM厂商有望进一步扩大成本优势,并在全球市场占据更大份额。