图一 北京三安光电总经理陈昭亮于2022中国电动汽车百人会发言
有说法称，2021年是碳化硅的“上车元年”。保时捷、奥迪等品牌陆续推出800V高压车型，高压整车平台逐渐成为主流，Tier 1厂商如Dephi、BorgWarner、ZF也纷纷跟进800V碳化硅逆变器的量产，与更上游的碳化硅功率器件厂商展开深度合作，力促碳化硅上车。据Yole和TrendForce等研究机构预估，在新能源汽车的需求驱动下，碳化硅市场在近5年将迎来爆发式增长。
图二 新能源汽车加速发展，中国成全球最大市场
高压快充直击充电焦虑痛点
据EV Tank报告，预计2025年，全球新能源汽车销量将突破2,200万辆，中国将成为销量占比超过40%的第一大市场。随着渗透率的提升，用户对于新能源汽车的续航焦虑，充电焦虑日益明显。经过技术论证，高压快充成为了破解焦虑的最优解。以华为FC3闪充为例，充电电压达到1,000V，充电功率达到600kW，可实现“充电5分钟，续航500km”的高效充电体验。
图三 高压快充成破解“双焦虑”的最优解决方案
市场爆发导致碳化硅供需失衡
高压平台成为主要整车厂的重点布局方向，而只有耐高温高压的碳化硅功率器件，才能支持800V乃至更高的高压系统要求。
图四 碳化硅能很好地满足新能源汽车800V系统要求
保守估计，到2025年，将会有437万辆新能源汽车采用高压平台，其碳化硅功率器件用量可换算为约219万片6寸碳化硅晶圆。而根据公开情报，2025年的全球碳化硅产能仅有242万片，其中约有60%可投入新能源汽车生产。因此2025年，新能源汽车市场大约会有123万片碳化硅6寸晶圆的产能缺口。碳化硅衬底和晶圆的产能增速远落后于新能源汽车需求扩张的速度。
图五 2025年全球碳化硅衬底与器件将供不应求
产业化布局助力电动化普及
图六 湖南三安半导体基本概况
碳化硅衬底材料占器件成本构成47%，其良率和产量是制约碳化硅器件产能的关键。三安集成于2016年超前布局碳化硅衬底，持续投入研发和专利，于2019年收购福建北电新材料，掌握碳化硅晶体生长技术，由此延展了衬底制造，外延生长，芯片制程和先进封测等环节，并于2021年6月在湖南长沙高新区建造中国第一条碳化硅垂直整合产业链，投资160亿元，占地1,000亩，规划至2025年实现36万片6寸碳化硅晶圆的年产能。
图七 湖南三安-中国第一家全产业链垂直整合的量产平台
湖南三安的母公司三安光电已具备20年的化合物半导体大规模制造经验，而湖南三安则是专注于宽禁带半导体的研发、生产和服务，目前已积累了超过200家功率器件相关客户，与多家整车厂和电驱企业达成战略合作，共同开发车规级碳化硅功率器件。
图八 湖南三安半导体核心竞争优势
在全球碳中和的大背景下，新能源汽车进入了快速发展的新阶段。新材料，新技术，新标准的创新和技术突破需要全产业链的共同努力。三安愿与志同道合的伙伴合作，尽早实现人类可持续社会的到来。
