上圖為博世碳化硅半導(dǎo)體晶片。

批量生產(chǎn)意味著從2022年開始，碳化硅動力電子將成為未來的新技術(shù)。

我們一直遵循碳化硅（SiC）動力電子技術(shù)來改進(jìn)電動汽車能效的承諾，現(xiàn)在看來該技術(shù)將從2022年進(jìn)入主流。

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

然而，當(dāng)供應(yīng)商向任何想要下訂單的公司提供該項技術(shù)時，這項技術(shù)實現(xiàn)了普遍性。博世集團(tuán)（Robert Bosch GmbH）董事會成員Harald Kroeger說：“由于電動汽車領(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汽車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制造商進(jìn)行驗證。

現(xiàn)在，博世的目標(biāo)是從2022年開始大規(guī)模生產(chǎn)——數(shù)億輛。博世位于德國羅伊特林根（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：“通過生產(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)法國市場研究公司Yole Développement預(yù)測碳化硅市場作為一個整體將有一個平均30%的漲幅，到2025年或超過25億美元。其中汽車行業(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)未來電動汽車的電動行駛里程方面，提高汽車效率與電池容量同等重要。Kroeger說：“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)點可以在能量密集型的應(yīng)用中脫穎而出，例如電動汽車。”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，這就是為什么汽車制造商可能會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‘未來技術(shù)’。

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會 楊柳翻譯

2022.1.24