汽车逆变器芯片



碳化硅大厂安森美与大众汽车签署订单！

安森美与大众汽车集团签署多年协议，成为其可扩展系统平台（SSP）下一代主驱逆变器的主要供应商，提供基于碳化硅技术的完整电源箱解决方案。

协议核心内容安森美将为大众汽车集团提供集成碳化硅技术的电源箱解决方案，覆盖所有功率级别的主驱逆变器，兼容全车辆类别。该方案通过定制化功率需求和特性扩展，在保证性能的同时降低成本。技术优势：EliteSiC M3e MOSFET平台

性能提升：基于平面架构，导通损耗降低30%，关断损耗降低50%，显著提升能效。

封装优化：在更小封装内处理更大功率，集成三个半桥模块于冷却通道，通过高效热管理（半导体到冷却液外壳）提升系统效率。

续航提升：降低能耗并优化散热，直接延长电动汽车续航里程。

供应链协同：捷克工厂投资计划安森美将在捷克共和国建设垂直整合碳化硅制造工厂，生产智能功率半导体，服务于电动汽车、可再生能源及AI数据中心等领域。该工厂的邻近优势将强化大众汽车集团的供应链稳定性，缩短交付周期并降低物流成本。

行业布局与市场影响

加速碳化硅“上车”：安森美今年已与多家车企合作，除大众外，1月与理想汽车续签长期协议，为其下一代800V高压纯电车型提供EliteSiC 1200V裸芯片。该产品通过高能效、轻量化设计提升续航与充电速度，裸芯片形式支持客户差异化封装需求。

技术迭代规划：安森美计划在2030年前推出多代碳化硅新产品，持续巩固其在功率半导体领域的领先地位。

战略意义此次合作标志着碳化硅技术在电动汽车主驱逆变器中的规模化应用迈入新阶段。安森美通过全功率子组件解决方案，助力车企平衡性能、成本与定制化需求，同时其欧洲生产基地布局为全球供应链韧性提供保障。

新能源车、风光储需求旺盛，IGBT用量大幅增加，国内厂商机会显著

新能源车与风光储需求激增推动IGBT用量大幅增长，国内厂商凭借技术追赶、成本优势及产能扩张迎来显著发展机遇。以下从需求驱动、市场格局、国产替代机会三个维度展开分析：

一、新能源车与风光储成为IGBT需求增长的核心驱动力

新能源车领域：IGBT是新能源汽车电机控制器、车载充电器（OBC）、车载空调及直流充电桩的核心元器件。汽车电动化显著提升了功率半导体的单车价值量：

传统燃油车功率半导体价值量仅71美元，而混合动力汽车达425美元（6倍），纯电动汽车达387美元（5.5倍）。

充电桩中IGBT成本占比约20%，预计2022年充电桩IGBT市场规模新增43亿元，2025年达110亿元。

国金证券预测，2025年全球新能源车IGBT市场规模将达383亿元（2020-2025年CAGR 48%），2030年达765亿元（2020-2030年CAGR 31%）。

风光储领域：IGBT是光伏逆变器、储能逆变器的核心器件，其需求增量来源于新增装机、替换需求及储能需求。

国金证券预计，2025年全球光伏&储能逆变器出货量达542GW，对应IGBT市场规模108亿元（2020-2025年CAGR 30%）；2030年出货量达1650GW，市场规模280亿元（2020-2030年CAGR 25%）。

图：IGBT在新能源汽车电机控制器、光伏逆变器等场景的应用二、全球IGBT市场格局：外资垄断但国产替代加速外资主导市场：全球IGBT前五大厂商为英飞凌、三菱、富士电机、安森美和赛米控，其中英飞凌在各细分市场占据领先地位。外资企业凭借技术积累和客户认证优势形成高壁垒，产品测试验证周期长、替换成本高。国内厂商技术追赶：

IGBT技术迭代周期长（一代产品使用超10年），为国内厂商提供了追赶时间。目前本土企业已实现技术突破，部分产品可批量满足下游需求。

国内厂商优势：

服务响应快：能快速适配客户需求，缩短开发周期。

成本优势：产品价格低于外资，助力下游客户降本。

产能扩张：2021年中国IGBT需求量1.32亿只，产量2580万只，自给率仅19.5%；但随着8寸、12寸产线投产，预计2024年自给率提升至40%。

三、国内厂商机会：技术、产能与政策共振技术突破案例：

东微半导：其TGBT基于Tri-gate IGBT结构创新，技术实力可比肩国际第七代IGBT芯片。

天龙股份：开发标准化IGBT功能模块，应用于新能源汽车主驱动，已获客户定点（如江淮汽车），预计2023年3月量产。

华微电子：提供FRD、IGBT、MOS等产品，直接或间接供货多家新能源车企。

政策与市场双重驱动：

国家“双碳”目标推动新能源产业快速发展，IGBT作为关键元器件需求持续旺盛。

敦和资管指出，若下半年新能源车、光伏需求超预期，IGBT缺货可能加剧，为国内厂商提供替代窗口期。

市场规模预测：

新能源车领域：2025年全球市场规模383亿元，2030年达765亿元。

风光储领域：2025年全球市场规模108亿元，2030年达280亿元。

结论

国内IGBT厂商正通过技术追赶、成本优化及产能扩张，逐步打破外资垄断格局。在新能源车与风光储需求持续高增的背景下，本土企业有望凭借快速响应能力和性价比优势，在电机控制器、充电桩、光伏逆变器等核心场景中加速替代，分享行业增长红利。

国内外厂商都在抢发，SiC电驱动系统到底是什么来头？

SiC电驱动系统是以碳化硅（SiC）为半导体材料应用于电驱动系统的技术，其核心在于利用SiC材料特性提升电驱动系统性能，满足电动汽车发展需求，以下是详细介绍：

电动汽车发展对驱动系统提出新要求

电动汽车发展对驱动系统提出更高要求，如小型化（方便多电机布置，甚至安装在车轮内）、更高效（提高百公里能耗，节省电能，增加续航里程），急切需要大功率、耐高压的功率半导体协助。

SiC材料在电驱动系统中的应用背景多家厂商布局：2019年，多家零部件供应商发布开发、量产SiC电驱动系统的计划。国外有博世、德尔福、采埃孚，国内有比亚迪。

博世：2020年开始在德国生产用于电动汽车的下一代节能芯片，其罗伊特林根150毫米晶圆厂提交第一批样品给潜在客户，三年内找寻量产路径。博世使用碳化硅材料生产能承受高温、高压的芯片，应用于旗下e-Axle电驱动系统，且可能因需求高从外部采购更多碳化硅芯片。

采埃孚：与美国碳化硅半导体企业科锐建立战略合作关系，计划2022年前将SiC电驱动系统推向市场。2019年4月，首次采用SiC技术的电驱动系统用于法国文图瑞Venturi的电动赛车，目标3 - 4年内将SiC电驱动系统批量应用于乘用车中。

德尔福：9月份宣布计划在下个十年初期推出基于SiC芯片的逆变器，认为800V碳化硅逆变器是下一代高效电动和混合动力汽车的核心部件之一。已与一家跨国OEM达成八年共27亿美元的项目，预计2022年开始落实，最初推出以800V电压运行的高性能电动汽车。

比亚迪：2017年研制出SiC MOS晶圆以及双面水冷模块，2018年批量应用于DC/DC、OBC中，有望2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计2023年在旗下电动车中实现SiC基车用功率半导体对硅基IGBT的全面替代，提升整车性能5%以上。

SiC电驱动系统的优势提高能效：电控采用碳化硅芯片后，在电能转换和控制过程中可减少50%的热损耗，直接提高功率电子器件的能效，为电机提供更多动力，提升电池续航里程，单次充电后电动汽车续航里程可在现有基础上再提升6%。具备高频率、低损耗特性：是电驱动系统在高温、高压下保持高速、稳定运行的关键。以博世、采埃孚、德尔福和比亚迪这四家为例，其碳化硅基芯片的应用重点均集中于电控模块。比亚迪测算显示，使用SiC后电机控制器的损耗下降5%，电驱动系统整体NEDC平均效率提升3.6%，整车NEDC续航提升30KM，里程增幅在5.8%。减少对复杂冷却回路的需求：碳化硅器件可以承受更高的温度，因此可以减少对复杂冷却回路的需求，并且帮助提升续航里程，减小电池尺寸，最终整体成本的削减在一定程度上抵消碳化硅的成本。SiC电驱动系统面临的挑战及发展趋势成本限制：碳化硅芯片相较现一代IGBT芯片成本增加，价格是决定SiC何时在新能源电机控制器上批量使用的关键因素，出于成本限制，只能先在高端车中进行配置。应用趋势：时间和规模会降低其成本，让中低端车开始受益。比亚迪第十四事业部电控工厂厂长杨广明曾指出，续航里程500公里以上的高端SUV车和高端轿车可能会在2021年开始应用SiC，小型SUV和中型轿车可能在2024年开始应用一部分SiC，低端车可能会在2025年之后应用。SiC与IGBT在电动汽车中的应用对比IGBT的应用现状：电控模块目前以硅基IGBT为主，冷却技术以单面水冷为主，将向混合碳化硅过渡，冷却技术将从单面水冷转向为双面水冷。IGBT在电驱动系统中已广泛应用，电压在600 - 1200V的IGBT需求量最大，占市场份额68.2%，主要应用于电动汽车。IGBT的局限性：随着车企开发800V电压的整车，同时提高驱动效率，实现电驱动系统的小型化和集成化，IGBT可能无法胜任。SiC的优势及替代趋势：SiC基的MOSFET具备高频率、低损耗特性，是未来发展方向。比亚迪已预见到当下的IGBT将逼近硅材料的性能极限，寻求更低芯片损耗、更强电流输出能力、更耐高温的全新半导体材料已成为电驱动供应商的主要任务，并投入巨资布局第三代半导体材料SiC，整合全产业链致力于降低SiC器件的制造成本，加快其在电动车领域的应用。

基于爱普特APT32F1023B的高安全性车载逆变器全国产MCU方案

在汽车电子化的浪潮中，车载逆变器作为关键组件的需求日益增长。爱普特推出的基于APT32F1023B的高安全性车载逆变器方案，以国产MCU为核心，展现出强大的市场竞争力。

这款逆变器通过APT32F1023B的精准控制，实现了11-15V输入、28.5A的高效转换，可输出110V-120V、60HZ、2.6A、300W交流电，同时配备两个5V、4.8A USB接口，充分满足车内设备的充电需求。其安全性能卓越，有效防止了设备过载导致的损害。

其核心MCU——APT32F1023B，是爱普特自主研发的32位高可靠性MCU，集成增强型PWM、高精度12位ADC等功能，具备宽电压适应、高信噪比和出色的电磁兼容性。这款芯片已在工业控制、触控家电、消费电子等领域取得广泛应用，成为国产替代和创新产品的优选方案。

爱普特的APT32F1023B因其出色的性能和品质，赢得了客户的广泛认可。如需深入了解这款车载逆变器方案或产品信息，欢迎直接联系爱普特微电子获取详细资料。

新能源汽车变革加速，车用SiC市场持续爆发

新能源汽车变革加速推动车用SiC市场爆发，其市场规模预计从2022年的10.9亿美元增长至2026年的39.8亿美元，核心驱动力包括800V高压系统普及、车企技术深度参与及供应链长期协议锁定。

一、SiC在新能源汽车中的核心应用场景

SiC功率半导体组件凭借耐高温、高频、低损耗等特性，已成为新能源汽车电气化转型的关键材料，具体应用如下：

主逆变器：中高阶车型中，SiC MOSFET正逐步替代Si IGBT，成为主逆变器的主流方案。例如，特斯拉Model 3、比亚迪汉等车型已采用SiC模块，显著提升电机效率与续航能力。车载充电机（OBC）与DC/DC转换器：SiC器件可缩短充电时间并降低能量损耗，支持快充技术发展。空调压缩机：提升能效并减少体积，适应新能源汽车紧凑化设计需求。充电桩：外部充电设备中，SiC模块可提高充电功率与稳定性，支持高压快充生态。图：SiC在新能源汽车中的应用场景（主逆变器、充电机、转换器等）二、车用SiC市场爆发的核心驱动因素

800V高压系统升级

800V架构可大幅缩短充电时间并降低线束重量，但传统Si基器件难以满足高压、高频需求。SiC的耐压能力（可达1700V以上）与低开关损耗特性，使其成为800V系统的理想选择。

保时捷Taycan、现代IONIQ 5等车型已率先搭载800V系统，带动SiC需求激增。

车企技术深度参与

设计与封装环节：为优化性能与成本，车企开始主导SiC模块设计（如特斯拉集成化SiC模块）及封装工艺（如采用银烧结技术提升散热效率）。

供应链整合：车企通过垂直整合或战略合作确保SiC供应稳定性，例如比亚迪自研SiC芯片并实现模块量产。

功率半导体大厂重点布局

英飞凌、罗姆、意法半导体等企业加速扩产SiC晶圆与模块产能，并与车企签订长期供货协议（如罗姆与吉利、英飞凌与现代合作）。

2022年全球SiC功率组件市场中，前五大供应商（英飞凌、罗姆、意法半导体、Wolfspeed、安森美）占据超70%份额，竞争格局集中。

三、车用SiC市场规模与增长趋势市场规模：2022年车用SiC功率组件市场规模达10.9亿美元（不含充电桩），2026年预计攀升至39.8亿美元，年复合增长率超38%。增长逻辑：

渗透率提升：中高阶车型中SiC主逆变器渗透率将从2022年的约10%提升至2026年的超30%。

成本下降：随着8英寸晶圆量产及良率提升，SiC器件成本有望以每年5%-10%的速度下降，缩小与传统IGBT的差距。

政策推动：全球多国出台禁售燃油车时间表，倒逼车企加速电气化转型，进一步拉动SiC需求。

四、车用SiC市场供应情况与竞争格局

供应链结构

上游：Wolfspeed、科锐（Cree）等企业垄断SiC晶圆供应，国内天科合达、山东天岳逐步突破6英寸晶圆量产。

中游：英飞凌、罗姆等国际大厂主导模块封装，国内斯达半导、士兰微等企业加速追赶。

下游：车企通过“自研+合作”模式绑定供应链，例如特斯拉自研SiC MOSFET芯片，蔚来与安森美合作开发模块。

封装形式占比

2022年车用SiC产品中，塑封模块占比超60%（成本低、散热好），陶瓷封装占比约30%（适用于高压场景），裸芯片占比不足10%（主要用于高端定制化需求）。

五、挑战与未来展望成本与可靠性：SiC晶圆良率低、设备投资大导致成本高昂，且长期高温运行下的可靠性仍需验证。技术替代风险：GaN（氮化镓）在低压场景（如48V轻混系统）中可能部分替代SiC，但高压领域SiC优势稳固。国产化机遇：国内企业正加速突破晶圆生长、芯片设计等环节，预计2025年国产SiC器件市占率将提升至20%以上。

拓墣观点：车用SiC市场已进入爆发期，800V系统普及与车企技术深度参与是核心驱动力。未来，随着成本下降与供应链成熟，SiC将从中高阶车型向中低端市场渗透，成为新能源汽车动力系统的标配解决方案。

谁说芯片只能靠进口？长飞先进武汉基地正式投产，碳化硅硬刚全球巨头！

谁说芯片只能靠进口？长飞先进武汉基地正式投产，碳化硅硬刚全球巨头

全国最大碳化硅晶圆厂——长飞先进武汉基地，已于5月28日正式投产。这一举措不仅标志着中国在新能源汽车核心芯片领域取得了重大突破，更是对全球碳化硅产业格局的一次有力挑战。

一、新能源汽车“芯”痛：九成主驱逆变器芯片依赖进口

近年来，中国新能源汽车产量持续飙升。2024年，中国新能源汽车产量已高达1316.8万辆，今年第一季度更是达到了756.1万辆。然而，在这风光无限的背后，却隐藏着一个难以言说的痛楚：新能源汽车的“心脏”——主驱逆变器芯片，有九成还得靠进口。这就像我们自己造了一辆超跑，结果得从国外买“发动机”，这无疑是一个巨大的隐患。

主驱逆变器是电动车的“马达灵魂”，是燃油车的“发动机替代”。没有它，电动车将无法正常运行。因此，实现主驱逆变器芯片的自主可控，对于中国新能源汽车产业的持续健康发展至关重要。

二、长飞先进：从“光纤大佬”到“碳化硅大哥大”的华丽转身

在这个关键时刻，长飞先进半导体挺身而出。你可能听说过“长飞光纤”，它是国内光通信界的佼佼者，连续七年全球光纤光缆销量第一。如今，长飞光纤跨界成立了“长飞先进”，主攻第三代半导体“碳化硅（SiC）”芯片，并且取得了显著的成果。

长飞先进武汉基地一期项目年产6英寸SiC晶圆+外延片各36万片，可满足120万辆新能源汽车核心芯片需求，贡献全国30%的碳化硅晶圆产能。未来，该基地的年产能将足以供应144万辆新能源车用芯片，为国产新能源汽车提供强有力的“芯”支持。

三、全球首个A3级“天车系统”：效率爆表，良率高达97%

长飞先进武汉晶圆厂还拥有一项黑科技——全球首套A3级天车系统。这是一套能在无尘车间里全自动搬运、生产和派工的系统。整个12,000㎡的超级工厂，仅需20来号人打理。而首款芯片的良率高达97%，堪称“量产奇迹”。这样的高效率和高良率，无疑为长飞先进的碳化硅芯片生产提供了强有力的保障。

四、碳化硅：新能源时代的“技术心脏”

碳化硅之所以受到如此广泛的关注，是因为它具有耐高温、抗高压、能量损耗低、体积小等优异性能。在新能源汽车领域，碳化硅芯片的应用可以显著减轻驱逆变器的重量和体积，提升功率密度和能效。同时，它还可以降低充电桩的充电时间，提高充电效率。因此，碳化硅被誉为新能源时代的“技术心脏”。

五、中国科技打响“碳化硅反击战”

长飞先进的投产不仅是一个工厂的投产，更是中国碳化硅产业生态的发动机。它打破了欧美在碳化硅技术上的垄断，从外延、晶圆、设计、封装测试全链条打通。目前，长飞先进已有近10款产品在验证阶段，下月首颗芯片就将进行“上车测试”。未来，新能源汽车将不再“芯有余而力不足”。

此外，长飞先进的投产还带动了周边20多家配套企业的发展，并与九峰山实验室、华工科技等科研机构联手搞研发。这样的合作模式，使得中国碳化硅产业从“独角戏”变成了“合唱团”，共同推动中国碳化硅产业的快速发展。

综上所述，长飞先进武汉基地的正式投产，标志着中国在新能源汽车核心芯片领域取得了重大突破。未来，随着碳化硅技术的不断发展和应用推广，中国新能源汽车产业将迎来更加广阔的发展前景。同时，长飞先进也将继续发挥引领作用，推动中国碳化硅产业的快速发展和壮大。

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