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2019全球未来出行大会|深圳基础半导体有限公司总

为更好地推动举世范围的跨界协同,理清出行公司、汽车公司、城市等各个主体在未来出行生态中的角色,评论争论未来出行要领、出行科技、交通布局、交通计谋会发生的重大年夜变更以及全部行业将面临的机遇与寻衅,中国电动汽车百人会组织举办2019 举世未来出行大年夜会,以推动出行生态厘革、转型立异和国际协同,欢迎出行革命。以下为深圳根基半导体有限公司总监彭裔天演讲内容实录:

尊敬的各位引导各位贵宾大年夜家下昼好,下面我代表我们给大年夜家先容一下碳化硅功率器件在功率充电举措措施里面的利用。本日陈诉请示有四个部分,先给大年夜家先容一下我们公司的环境,然后再先容一下碳化硅器件的成长,接着看看碳化硅器件在今朝车载电源里面的替代,然后再到后面充电桩里面的替代给到大年夜家。、

首先是基础半导体的先容,我们成立合资公司做碳化硅器件,这是基础半导体公司名称的由。同样基础半导体是深圳第三代半导体同盟的提议单位,与清华大年夜学共建第三代半导体的研发中间,这便是我们基础半导体的成长过程,我们的技巧团队从1993年代开始有碳化硅器件相关的钻研开拓,2000年开始做碳化硅,2009年青铜剑科技成立,2011年代成立Ascatron研发3Dsic,2016年基础半导体成立。我们公司团队由2016年海归归来的团队创立,今朝有十多位博士针对碳化硅材料的制备、芯片设计、制造工艺、封装测试、驱动利用不合环节的利用,这是我们的治理团队。汪总、和总清华大年夜学卒业到剑桥大年夜完成博士学位,我们财产结构,我们在深圳,研发中间总部,包括器件封装在深圳,瑞典作为外洋研发中间,我们在财产链结构这块在南京今年建立外延制造工厂,在北京和一家国企相助建立碳化硅经营线,日本作为我们汽车级的研发中间,在日本的名古屋。这是介入设立第三代半导体钻研院,针对第三代半导体利用开拓做一些事情。

接下来给大年夜家讲一下碳化硅器件的成长趋势,这一页给大年夜家先容一下碳化硅的特征,参数上看,碳化硅比传统的硅器件有更好的特点,更好的热导率,还有更好的电子饱和漂移速度,还有宽的禁带宽度,可以更高效,介电常数可以有更高的功率密度,高频、高温、高效、高压上风是下一代半导体功率器件成长偏向。

这一页先容一下碳化硅财产链,第一部是碳化硅粉末颠末碳化硅单晶发展出碳化硅晶锭,经援切磨抛天生碳化硅衬底,外延发展,形成外延片再进行精粹工艺着末获得碳化硅晶圆,然后去封装厂封装成模块器件,终极客户做泵一些系统利用。这页枚举一来天下主流碳化硅器件厂家很多大年夜概20多家。

这页是碳化硅的使用率,今朝主要使用在600伏以上的企业,未来也会针对白色家电、轨道交通、国防军工都有响应的利用。碳化硅器件今朝市场容量,年化增长率跨越30%,2027年市场容量达到120亿美金,从这个图里面大年夜家可以看出来针对电动汽车和混杂动力汽车的增长份额76%,充电根基举措措施会增长101%,光伏和传统的电机驱动增长不是很大年夜。

碳化硅范例利用便是电动汽车,三个部件用到碳化硅器件,车载OBC、DC/DC变换器还有DC/AC主逆变器。OBC和变换器已经在应用,主逆变器是特斯拉在应用,大年夜众保时捷这些都有计划在2024年要批量碳化硅驱动。我们公司今朝供给的碳化硅产品主要便是二级管和MOSFET,二级管600V-1700V,1200V碳化硅MOSFET进入小批量量产阶段,供给包括碳化硅驱动在内的整套办理规划。这是封装筹划,标准的器件针对电源利用类,针对电机节制主驱这块,傍边还有一些针对充电举措措施这块的充电桩模块的利用,还有传统电源上60mm封装利用,这是产品列表,二级管系列650V到40A,碳化硅MOSFET163规格已经开始批量了,今朝40A在供应样品阶段。

我们在碳化硅二级管有独特的外延技巧,实现更低的泄电流,达到更高的耐高温这块,更好的电流能力。这是我们1200V二级管为例,改动颜色是公司产品。整体机能对照优良。我们2018年10月份宣布我们海内首款的碳化硅MOSFET器件。我们的MOSFET在短路机能做了一些优化,可以做到6微秒的耐量,一致环境下入口4微秒就掉效了,我们做了一些事情研发。

这一页展示了我们120片样片经由过程一千小时靠得住性测试整个经由过程。

下面讲一下碳化硅器件在车载电源的替代,这个便是今朝车载电源里面DCDC电源拓扑,为了应对未来自动驾驶对车载电源的需求,比如说车上的各类传感器,耗电设备激增,还有自动驾驶谋略能力必要更多的电力要求,我们对电源要集成度更高,同时也要适用于电池电压要提升,还有更高的功率密度。在这种趋势下,碳化硅器件取代传统硅器件成为首选。对付车载充电OBC设备需求,像双向车载OBC电源拓扑,这个电池容量现在为了应对续航里程在不绝增添,前进电池的电压,对外放电的功能,对车载充电设备都提出新的要求,还有充完一次电4、5小时现在大年夜家都想要更快一点,比如2个小时充溢,对充电功率提出新的要求,碳化硅器件替代原本硅器件,把充电OBC做得更大年夜一点的功率。

这张总结一下车载电源的趋势,车载DC/DC应对不合的自动驾驶必要更大年夜的电源功率,今朝可能会成长到24V对照大年夜的电压平台,功率1.5千瓦、2千瓦可能会到3千瓦这样的等级,主流拓扑这个MOS为了应对一些更高的电池电压的需求,必要用到碳化硅MOS高耐压的。OBC今朝在跑的乘用车搭载都是3.3千瓦,现在新的搭载6.6千瓦,对付车厂提出要求要11千瓦或者22千瓦,碳化硅MOS取代硅的MOS实现双向逆变的流向,现在多合一可能OBC和车载电源包括配电盒会做成多合一合在一路更小的体积。

下面讲一下我们碳化硅器件在充电桩的代替。上面是传统600V的功率器件,用的器件异常多,开关频率在100KHZ-150KHZ,我们提升效率把这个将四下来,还有功率密度,开关频率前进今后,我们响应器件的体积都缩小,效率也在提升,前面大年夜家都提到充电功率总的需求量越来越大年夜,我们效率提升也会带来充电功率的节约,对电动的节约都是异常有利。充电桩大年夜功率传统很繁杂,器件很多,我们碳化硅器件可以说简化全部拓扑布局,把器件减小下来。

总结一下我们特征,碳化硅器件有优越的材料特点,是下一代高速高效高压功率半导体的抱负材料。碳化硅损耗得当高频的利用,碳化硅器件把全部电路拓扑布局繁杂,提升效率提升功率密度,为节能减排作出供献,为未来出行供给高效办理规划,我本日演讲到这里,感谢大年夜家。

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