上圖為博世碳化硅半導(dǎo)體晶片。

批量生產(chǎn)意味著從2022年開(kāi)始，碳化硅動(dòng)力電子將成為未來(lái)的新技術(shù)。

我們一直遵循碳化硅（SiC）動(dòng)力電子技術(shù)來(lái)改進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)能效的承諾，現(xiàn)在看來(lái)該技術(shù)將從2022年進(jìn)入主流。

我們已經(jīng)討論過(guò)Lucid Motors是如何在900伏電動(dòng)汽車(chē)中大量使用碳化硅的，該公司在2021年末推出第一款A(yù)ir豪華電動(dòng)轎車(chē)。更快的開(kāi)關(guān)頻率和更高的電壓容量使碳化硅成為電動(dòng)汽車(chē)電力電子設(shè)備傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體的一個(gè)有吸引力的升級(jí)。

然而，當(dāng)供應(yīng)商向任何想要下訂單的公司提供該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了普遍性。博世集團(tuán)（Robert Bosch GmbH）董事會(huì)成員Harald Kroeger說(shuō)：“由于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的快速發(fā)展，我們的訂單現(xiàn)在已經(jīng)爆滿。我們想要成為全球電動(dòng)汽車(chē)使用碳化硅芯片生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)者。”

博世在兩年前表示要推進(jìn)碳化硅芯片的發(fā)展，并投入生產(chǎn)。該公司從2021年初一直在通過(guò)復(fù)雜的制造工序小規(guī)模生產(chǎn)半導(dǎo)體。并將這些芯片交給汽車(chē)制造商進(jìn)行驗(yàn)證。

現(xiàn)在，博世的目標(biāo)是從2022年開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)——數(shù)億輛。博世位于德國(guó)羅伊特林根（Reutlingen）工廠的晶圓廠增加了10,764平方英尺的潔凈空間，并計(jì)劃到2023年底再擴(kuò)大32,292平方英尺。

碳化硅制成的半導(dǎo)體芯片。

博世不僅采用自己的工藝制作碳化硅芯片，而且還計(jì)劃制作8英寸的晶圓代替現(xiàn)在的6英寸的晶圓，以加快碳化硅技術(shù)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。Kroeger說(shuō)：“通過(guò)生產(chǎn)更大的晶圓，我們可以在一次生產(chǎn)中制作更多的芯片，從而可以供應(yīng)給更多客戶。”

他們將需要很大的生產(chǎn)量，根據(jù)法國(guó)市場(chǎng)研究公司Yole Développement預(yù)測(cè)碳化硅市場(chǎng)作為一個(gè)整體將有一個(gè)平均30%的漲幅，到2025年或超過(guò)25億美元。其中汽車(chē)行業(yè)將占15億美元。

博世碳化硅制造廠的加工機(jī)器人。

在改進(jìn)未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)行駛里程方面，提高汽車(chē)效率與電池容量同等重要。Kroeger說(shuō)：“碳化硅半導(dǎo)體可以非常有效的利用能源。這種材料的優(yōu)點(diǎn)可以在能量密集型的應(yīng)用中脫穎而出，例如電動(dòng)汽車(chē)。”他指出這種碳化硅要比傳統(tǒng)的硅在利用能源方面高出6%。

所有的能效都是非常重要的，這就是為什么汽車(chē)制造商可能會(huì)在博世前搶先一步推出這些采用目前比較成熟的碳化硅技術(shù)制造的芯片。讓我們尋找一種可代替的‘未來(lái)技術(shù)’。

中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì) 楊柳翻譯

2022.1.24